機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

1、    機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用分析    鄭昌鴻+李松峰+楊軍濤摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)也在不斷發(fā)展。機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，在建筑工程、化學(xué)工業(yè)等等各個(gè)領(lǐng)域都有所涉及，在航空領(lǐng)域中，對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用較為深入，它能夠提升航空構(gòu)件的機(jī)械強(qiáng)度。因此，機(jī)械熱加工技術(shù)對(duì)于航空機(jī)械領(lǐng)域的相當(dāng)重要。本文從實(shí)際出發(fā)，先對(duì)機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，并列舉了幾種常見的機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)，最后對(duì)于機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并簡(jiǎn)單分析了航空飛機(jī)對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用，希望可以為其他人提供一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：機(jī)

2、械熱加工強(qiáng)化技術(shù)；應(yīng)用；分析；航空飛機(jī)application analysis of mechanical hot working strengthening technologyavic plane limited by share ltd shanxi xi'an 710089abstract： with the continuous development of china's economic and social， china's mechanical hot machining strengthening technology is also develop

3、ing. strengthen the application scope of mechanical thermal processing technology is very extensive， it has been involved in various fields of construction， chemical industry and so on， in the field of aviation， more in-depth application of the technology， it can improve the mechanical strength of t

4、he aviation component. therefore， the mechanical hot machining technology is very important for the field of aviation machinery. in this paper， first on the mechanical thermal processing enhancement technology is introduced in detail， and lists the mechanical thermal processing of several common str

5、engthening technology， finally the mechanical thermal processing strengthening technology application are analyzed， and a simple analysis of the use of aircraft to the technology， the hope can provide certain reference value for other people.keywords： mechanical thermal processing； strengthening tec

6、hnology； application； analysis； aviation aircraft.引言：隨著時(shí)代和社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)也已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，這其中，機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)又上升到了一個(gè)新的高度。對(duì)于機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)來說，其實(shí)用性是非常強(qiáng)的，在建筑工程、化學(xué)工業(yè)等等非常多的領(lǐng)域都能得到應(yīng)用。航空飛機(jī)對(duì)于機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以說是最深入的，也是技術(shù)含量最高的。換句話說，也正是由于機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的出現(xiàn)，航空領(lǐng)域中材料強(qiáng)度提升速度才更快。航空飛機(jī)領(lǐng)域?qū)C(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用于處理飛行器表面和飛機(jī)零件上，不但大大提高了強(qiáng)化工作的效率和速度，

7、對(duì)于處理效果也有了大大的加強(qiáng)。一、機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的概念所謂的機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)，其實(shí)就是在機(jī)械加工處理金屬的步驟中，將金屬全部或者部分進(jìn)行加熱后，再對(duì)其進(jìn)行加工，由于常溫狀態(tài)下金屬的硬度較大，延展性和可塑性都不是很好，但在高溫的條件下，金屬就會(huì)在發(fā)生軟化的同時(shí)還具有延展性和可塑性，這樣就非常便于加工。機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)大量應(yīng)用于有金屬加工需求的行業(yè)之中，實(shí)用性相當(dāng)強(qiáng)。二、常見的幾種機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)有很多種，針對(duì)不同的情況可以采用不同的方法，以下是幾種常見的機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)：（一）化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)的概念和內(nèi)容化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)是隨著時(shí)代和科技的飛速發(fā)展而產(chǎn)生的

8、，是最為常見的機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)之一1。化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)是機(jī)械制造技術(shù)上非常重要的創(chuàng)新，對(duì)于機(jī)械制造也的發(fā)展起到了非常大的幫助?；瘜W(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)的理論依據(jù)非常簡(jiǎn)單，就是通過加熱的方式，將多種金屬材料內(nèi)部的化學(xué)成分以及金屬特性進(jìn)行改變，從而方便接下來的加工和制造?；瘜W(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)還有一個(gè)非常重要的特性，那就是對(duì)于有一定程度上的損毀的金屬材料依舊可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ず吞幚?，甚至還能做到一定程度上的修復(fù)，這個(gè)特性正是化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)可以在航空飛機(jī)領(lǐng)域大放異彩的原因2?；瘜W(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)的技術(shù)手段有很多種，但大體上可以分為氮化法、碳氮法以及滲透法三種，其中滲透法又可以進(jìn)一步細(xì)

9、分為滲硼法和滲碳法兩種，這些技術(shù)手段都可以對(duì)金屬表面的化學(xué)成分進(jìn)行一定程度上的改變，從而擴(kuò)散成多成分或者單成分的保護(hù)層，之后再利用表面淬火強(qiáng)化技術(shù)對(duì)保護(hù)層進(jìn)行加固，提高保護(hù)層的耐磨損性以及強(qiáng)度，其表面強(qiáng)化程度就會(huì)相當(dāng)高了。 （二）表面淬火強(qiáng)化技術(shù)的概念和內(nèi)容表面淬火強(qiáng)化技術(shù)是通過在金屬表面進(jìn)行淬火處理，對(duì)金屬表面的硬度和耐磨性進(jìn)行加強(qiáng)的技術(shù)。表面淬火強(qiáng)化技術(shù)并不能改變金屬表面的化學(xué)成分，而是通過改變金屬表面的結(jié)構(gòu)從而對(duì)金屬的表面進(jìn)行強(qiáng)化，使金屬表面的強(qiáng)度和耐磨程度得到加強(qiáng)3。表面淬火強(qiáng)化技術(shù)的出現(xiàn)的時(shí)間非常早，是過去對(duì)于金屬處理時(shí)最為常用的手段，但是自從化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)出現(xiàn)之后，表面淬火

10、技術(shù)往往搭配著化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)共同使用，先用化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)對(duì)金屬表層進(jìn)行處理，改變金屬表層的化學(xué)成分，使其擴(kuò)散處保護(hù)層，再對(duì)形成的保護(hù)層使用表面淬火強(qiáng)化技術(shù)，由于表面淬火強(qiáng)化技術(shù)不會(huì)對(duì)化學(xué)成分造成改變，因此不會(huì)對(duì)保護(hù)層造成破壞，這樣就可以在很大程度上對(duì)金屬的表面進(jìn)行強(qiáng)化。表面淬火強(qiáng)化技術(shù)分為很多種，常見的有火焰淬火表面強(qiáng)化技術(shù)和高溫快速淬火表面強(qiáng)化技術(shù)兩種。1.火焰淬火表面強(qiáng)化技術(shù)所謂火焰淬火表面強(qiáng)化技術(shù)，就是將最高可以達(dá)到3200的高溫火焰作為淬火的熱源，可以快速的將金屬表面進(jìn)行加熱使其達(dá)到淬火要求的溫度，之后用冷水沖淋使得金屬迅速降溫，就可以加強(qiáng)金屬表面的強(qiáng)度和耐磨性4。2.

11、高溫快速淬火表面強(qiáng)化技術(shù)高溫快速淬火表面強(qiáng)化技術(shù)的熱源是滾燙的鉛溶液，需要利用鉛溶液爐先將鉛溶液的溫度提升到1000并保持不變，之后將金屬直接放入鉛溶液中，這時(shí)金屬的溫度就會(huì)迅速上升，當(dāng)其達(dá)到淬火要求的溫度時(shí)就可以將之取出并用冷水將其冷卻，但同火焰淬火表面強(qiáng)化技術(shù)不同的是，高溫快速淬火表面強(qiáng)化技術(shù)冷卻之后的金屬必須要經(jīng)過回火的步驟，才可以達(dá)到表面強(qiáng)化的目的。在使用高溫快速淬火表面強(qiáng)化技術(shù)的時(shí)候一定要注意，鉛溶液在加熱到900的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定的有毒氣體，因此一定要做好通風(fēng)措施，這樣才能避免中毒。（三） 堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)其實(shí)就是利用電焊、氣焊等對(duì)金屬表面進(jìn)行強(qiáng)化的技術(shù)，常見的堆焊表

12、面強(qiáng)化技術(shù)分為三種，分別是自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)、手工電弧堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)以及震動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)三種。1.自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)其實(shí)就是利用機(jī)械的自動(dòng)化來進(jìn)行堆焊的操作，其應(yīng)用范圍很廣，對(duì)于各種情況也都能較好的適應(yīng)5。自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)分為有保護(hù)的自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)和無保護(hù)的自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)兩種，所謂的保護(hù)就是是否在堆焊的過程中使用溶劑、蒸汽或者二氧化碳，而無保護(hù)的自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)大多在震動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)中使用。自動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)不但適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，而且還可以提高工作效率，解放人力，因此是大多數(shù)人的首選。2.手工電弧堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)手工電弧堆焊表面強(qiáng)化技

13、術(shù)的操作相對(duì)來說更為簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)，不受場(chǎng)地和環(huán)境的限制，也不需要精密的設(shè)備，普通的電弧電焊機(jī)就可以了，因此應(yīng)用也較為廣泛，尤其是航空飛機(jī)表面的零件處理或者進(jìn)排氣管細(xì)微零部件的表面處理，一般都會(huì)選擇手工電弧堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)。但手工電弧堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)的缺點(diǎn)是對(duì)于技術(shù)的要求較高，若是技術(shù)不足就會(huì)影響最后的效果。3.震動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)通常情況下，震動(dòng)堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)都用來加工一些較為細(xì)小和瑣碎的零部件，在機(jī)器震動(dòng)的空檔，對(duì)細(xì)小零部件進(jìn)行熱處理。當(dāng)細(xì)小零部件融化到符合要求的地步時(shí)，就在其表面焊接耐磨的、強(qiáng)度高、耐磨性好的金屬，從而對(duì)其表面進(jìn)行強(qiáng)化。三、機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用（一）機(jī)械熱加工強(qiáng)化

14、技術(shù)在航空飛機(jī)零件表面強(qiáng)化的應(yīng)用由于機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)可以對(duì)損壞的金屬材料進(jìn)行處理和一定程度上的維修，同時(shí)也可以對(duì)金屬表面的耐磨性、強(qiáng)度和硬度進(jìn)行一定程度上的加強(qiáng)，因而被大量應(yīng)用于飛行器表面強(qiáng)化之中。首先將飛行器表面金屬進(jìn)行化學(xué)熱處理，利用氮化法或是碳氮法改變其表層的化學(xué)成分，使之得到一定程度上的修復(fù)并形成保護(hù)層，然后再用表面淬火強(qiáng)化技術(shù)對(duì)形成的保護(hù)層進(jìn)行進(jìn)一步的加固，使其耐磨性和強(qiáng)度得到加強(qiáng)。除了對(duì)于飛行器表面的處理和強(qiáng)化之外，作為飛行器之中要求最高負(fù)荷最大的活塞銷也經(jīng)常會(huì)利用到化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)以及表面淬火強(qiáng)化技術(shù)，活塞銷是飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)之中最為重要的零部件之一，在飛行器開動(dòng)的時(shí)候，活塞

15、銷要承受大非常大的壓力以及摩擦，這對(duì)于活塞銷表面的強(qiáng)度以及耐磨性的要求就非常大了，因此，對(duì)于活塞銷的表面強(qiáng)化也需要用到化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)以及表面淬火強(qiáng)化技術(shù)。另外，在飛行器的起落架等承力需求較高的構(gòu)建中，也需要使用該技術(shù)。最后，在飛行裝置中，如輪盤、葉片等構(gòu)件的磨損較多，機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)能夠減少這些磨損，提升飛行器的使用壽命6。（二）機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)在高耐磨材料方面的應(yīng)用在建筑行業(yè)、機(jī)械制造行業(yè)等非常多的行業(yè)里面，對(duì)于高耐磨性的材料的需求程度都是相當(dāng)大的，而現(xiàn)如今，最常見的高耐磨材料莫過于高硅鑄鋼了7。高硅鑄鋼的主要化學(xué)成分是硅和碳，硅的成分決定了高硅鑄鋼的耐磨性，而碳的含量決定的高硅

16、鑄鋼的硬度，但是硅和碳的含量并不是越多越好，而是有一個(gè)極值的（硅為0.5%，碳為0.3%），超過這個(gè)極值，就會(huì)使得高硅鑄鋼的韌性和可塑性下降，影響其整體性能。對(duì)于高硅鑄鋼的表面處理主要利用了表面淬火強(qiáng)化技術(shù)，由于材料屬性的要求，不能使得高硅鑄鋼表面的化學(xué)成分發(fā)生變化，因此不能使用化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)。表面淬火強(qiáng)化技術(shù)不但可以加強(qiáng)高硅鑄鋼的表面的硬度和耐磨性，同時(shí)還可以增加高硅鑄鋼之中硅和碳的含量，從而從整體上加強(qiáng)高硅鑄鋼的硬度和耐磨性。但是使用表面淬火強(qiáng)化技術(shù)對(duì)高硅鑄鋼進(jìn)行表面強(qiáng)化的時(shí)候，一定要將淬火的溫度控制在300左右，否則就會(huì)使得高硅鑄鋼中的碳和硅的含量過高，影響高硅鑄鋼的整體性能。四

17、、結(jié)束語(yǔ)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展是我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)邁入了一個(gè)新的階段。機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，從建筑行業(yè)到機(jī)械制造行業(yè)都會(huì)用到，實(shí)用性相當(dāng)強(qiáng)，因此對(duì)于機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用分析是非常有必要的。本文從實(shí)際出發(fā)，介紹了機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的含義，并著重介紹了化學(xué)熱處理表面強(qiáng)化技術(shù)、表面淬火強(qiáng)化技術(shù)以及堆焊表面強(qiáng)化技術(shù)三種常見的機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)，最后對(duì)于機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望可以為其他人提供一定的參考價(jià)值。參考文獻(xiàn)：1張廣城.機(jī)械熱加工強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用研究j.新商務(wù)周刊，2016（6）.2邱育德.熱加工工藝的綜合技