熱處理工裝的制造涉及若干加工技術與工藝裝備,如鑄造、鍛造、切削加工、焊接、鉗工等,一般是由專門部門按工裝設計圖樣進行制造。對于零星工件或機修配件、工模具等,因數量少、規格多和結構變化大,生產現場有時也需要臨時自制或改制部分工裝,這就要求有較高技術等級和生產經驗豐富的老師傅自制。
在設計熱處理工裝時,對于大批量工件的熱處理,應根據工件的技術要求和結構特點設計制作熱處理工裝,一般應考慮以下問題。
(1)對工件結構和技術要求做具體分析,應最大限度地滿足技術要求。
(2)保證工裝能安全可靠地承載工件,完成熱處理工藝過程,并具有較長的使用壽命。
(3)保證工件裝載在工裝上能夠均勻地被加熱、滲碳、碳氮共滲、均勻冷卻。
(4)盡可能地多裝載工件,以提高熱處理生產效率,降低能源消耗。
(5)盡可能地兼顧通用性,以減少工裝種類,簡化工裝管理,降低工裝成本。
(6)盡可能地降低工裝使用材料和制造成本。
熱處理常用工裝應滿足以下基本要求:
(1)較好的耐熱性能
一般在高溫下承載工件的工裝,都要求具有較好的耐熱性能和一定的耐蝕性,以防止工件嚴重氧化,有的還要求能抗滲碳等。為了滿足這些要求,一般都從材料的選擇上加以考慮。
(2)一定的高溫強度
高溫強度是指裝載工件的工裝在高溫長時間加熱的情況下,能夠承載被加熱工件的重量,而且工裝不發生嚴重變形甚至散架。工裝的高溫強度靠材料和工裝的結構來保證。但如果結構太強,則重量太大,吸收的熱量太多,使工件的單位能耗增加,加熱時間延長,結果導致生產成本上升。
(3)較低的材料與制作成本
熱處理工裝是一種易損件,主要的失效形式是高溫氧化減薄,強度嚴重下降。制作工裝常用焊接、鑄造的方法。控制工裝材料與工裝制作成本,是控制熱處理生產成本的重要方面。