如何设计和生产优质的热处理工装
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
热处理工装是以炉型的适应性为主进行设计与制造的工装，适用对象为常用的大批量工件的热处理。其作用是完成工件的进出炉和加热、冷却过程中的夹持、装载，减少工件热处理变形，完成热处理的某些辅助工作。
由于热处理工件的形状、大小各异，热处理炉型多种多样，所以热处理使用的工装也是形式多样，操作者应根据自己所处理工件的实际情况，合理地设计及制作方便、灵巧的工装。
1、热处理工装的设计
要理解具体的热处理设备以及工艺，被处理产品的具体情况，所选用的具体的合金的各项性能，尤其是热态性能。相应的3D计算机软件以及相应的应力分析软件等帮助。
工装设计注意事项：
（1）对工件结构和技术要求做具体分析，极大限度地满足技术要求。
（2）保证工装能安全可靠地承载工件完成热处理工艺过程，并具有较长的使用寿命。
（3）保证工件装载在工装上均匀地被加热，被渗碳、碳氮共渗，被均匀冷却。
（4）尽可能多地装载工件，以提高热处理生产效率，降低能源消耗。
（5）尽可能地兼顾工装的通用性，减少工装种类，简化工装管理，降低成本。
（6）尽可能地降低工装用材料和制造成本。
2、热处理工装材质
所含元素的作用：
（1）Cr：抗氧化、抗腐蚀；
（2）钨、钼、钴、铬、钒：固溶强化；
（3）铝、钛、铌、钽：沉淀强化；
（4）硼、锆、镁、稀土元素：晶界强化。
3、热处理工装的系列与夹具
（1）料盘系列
（2）料框系列
（3）工装系列
（4）井式炉工装系列
ф580mm,ф630mm,ф700mm,ф800mm 井式炉风扇叶轮
ф510X990mm ф510X1020mm 井式炉风扇叶轮
（5）夹具系列
常用的台车式和箱式热处理炉用工装夹具
为了使炉气通畅，加热均匀，并使工件摆放平稳，可设计专用的加热底盘、垫具，用于工件正火、退火、淬火、回火等。
图(a)是用铸钢制作的加热底盘，其大小、形状视台车尺寸而定，其结构可以设计成网格状或条格状；
图(b)是用于支持工件的垫块；
图(c)是用于支持叶轮等圆形工件的垫块；
图(d)是用于支持轴类工件的V形垫块。
盐浴炉用工装夹具
经盐浴炉热处理的中小型工件其形状各异，根据工件形状所设计的专用淬火加热、冷却及回火的工装夹具也较多，常用的几种如图4-7所示。
图(a)、(d)、(f)用于悬挂各类小型工件进行淬火；
图(b)、(e)、(i)用于较小圆柱形工件的淬火、回火；
图(b)、(c)形状的工装用于夹具钻头、铰刀等要求局部淬火的工件，用以上工装进行淬火，以确保工件加热部位的尺寸一致性；
图(g)、(h)、(j)可用于各类小型工件，如螺栓、螺杆、螺母等的回火；
图(a)、(d)、(f)、(k)可用于悬挂各种工件进行回火。
常用的井式炉、渗碳炉及渗氮炉用工装夹具
该类设备处理的工件以细长件为主，工装夹具的设计须保证工件的垂直加热和垂直淬火、回火。针对中、小型渗碳件、渗氮件的处理，也可设计相应的工装夹具。
d.垂直吊挂轴类工件的吊挂形式
图(a)用于捆扎各类细长件进行退火、回火处理；
图(b)(c)用于垂直吊挂各类细长件进行淬火、回火、渗碳、渗氮处理；
图(d)用于中小件渗碳、渗氮处理；
图(e)用于捆扎或吊挂细长件进行渗碳、渗氮处理。
4、热处理工装生产制造的基本要求
(1)较好的耐热性能
一般在高温下承载工件的工装，都要求具有较好的耐热性能和一定的耐蚀性，以防止工件严重氧化，有的还要求能抗渗碳等。为了满足这些要求，一般都从材料的选择上加以考虑。
(2)一定的高温强度
高温强度是指装载工件的工装在高温长时间加热的情况下，能够承载被加热工件的重量，而且工装不发生严重变形甚至散架。工装的高温强度靠材料和工装的结构来保证。但如果结构太强，则重量太大，吸收的热量太多，使工件的单位能耗增加，加热时间延长，结果导致生产成本上升。
(3)性价比高的合金材料
热处理工装是一种易损件，主要的失效形式是高温氧化减薄，强度严重下降。制作工装常用精铸、焊接的工艺。控制工装材料与工装制作成本，是控制热处理生产成本的重要方面。
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