电接触强化机的设计及钢构件强化工艺的研究.pdf

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1、学校代码：10255学号：2080451电接触强化机的设计及钢构件强化工艺的研究STUDYoFSTRENGTHENINGPRoCESSONSTEELWORKPEICEBASEDoNNEW．DESIGNEDELEC：TRICCoNTACTSTRENGTHENINGEQUIPMENT专答辩日期：2011-6——1东华大学学位论文黝懒嶝Y21删35708本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过

2、的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：同够磊日期：沙，，年届月f日电接触强化机的设计及钢构件强化工艺的研究摘要电接触强化技术作为高能量密度表面处理的工艺方法之一，具有工件表面升温快，热影响区小，热变形小等优势。但现有文献介绍的电接触强化设备普遍存在设备通用性不强，自动化程度不高等缺陷，而且电极布局也具有改进空间。所以本课题的目的旨在研发一套适用于工业化要求的电接触强化设备，并运用新设备进一步优化电接触强化工艺。新研发的电接触强化设备以回转体类部件作为强化对象

3、。由主轴旋转装置、轴向移动装置、电源变压器、带有气缸的电极轮以及循环冷却系统等部分组成。设备采用交流伺服电机、滚珠丝杠、直线导轨等高精度机构，同时实现了高度自动化。采用新设计的电接触强化设备对GCrl5钢进行表面淬火实验，通过金相照片分析，显微硬度测试等手段揭示了电接触淬火功率、工件转速等工艺参数对淬火效果的影响。对于实验用试样，确定了最佳的淬火工艺，淬火后试样性能指标包括：淬硬层平均硬度834HVo．2，淬硬层厚度达到了0．5mm。金相组织和硬度都与GCrl5常规淬火处理相似。对采用超音速火焰喷涂制备WC．Co耐磨涂层的40CrNiM

4、o试样进行电接触强化。通过涂层形貌观察确定了电接触强化能显著改善喷涂层孔隙、空洞等缺陷，使喷涂层更加致密。涂层硬度因强化过程中l东华大学硕士学位论文高温高压的影响由830～1000HVo．5提高到1300HVo．5左右。同时，金相照片及显微硬度的变化显示基体发生了马氏体相变。能谱分析证实了超音速火焰喷涂制备的涂层与基体间以机械结合为主，基本不发生元素扩散。而经电接触强化后，涂层与基体问发生相互扩散，并确定强化功率为扩散程度的主要因素。电接触强除了具有较为优异的强化效果外，在整个强化过程中，能做到绿色环保，不产生有毒元素或气体。同时，强化

5、设备技术要求不高，运行费用也相对较低。关键词：电接触强化；表面淬火；超音速火焰喷涂；元素扩散东华大学硕士学位论文STUDYOFSTRENGTHENINGPROCESSONSTEELWORKPEICEBASEDoNNEW．DESIGNEDELECTRICCoNTACTSTRENGTHENINGEQUIPMENTABSTRACTAsoneofhigh—energysurfaceheattreatment，electriccontactstrengtheningtechnologyownsrapidheatingandcoolingrate，

6、smallheataffectedzone，smallheatdistortionandotheradvantages·However,thegeneral—purposeofexistingelectriccontactstrengtheningequipmentisnotstrong．Andthedegreeofautomationislow．Inadditionto，thelayoutoftheelectrodealsohasroomtobeimproved．Therefore，thepurposeofthisprojectist

7、odevelopasetofelectriccontactequipmentforindustrialuse．Thenewlydevelopedequipmentismainlyusedtostrengthentherevolvingparts．Specifically,theequipmentconsistsofthefollowingcomponents：spindlerevolvingdevice，axialmovementdevice，transformers，twoelectrodewheelswithaircylinder,

8、thecontroldeviceandcoolingsystem．Moreover,ACservomotor,ballscrews，linearguidesandotherhi曲一precisionbody