肖静先

龙门移动式封头车铣床CXK5463×50/150是我集团近年来自主研发、代表国际和国内同类机床先进水平的前沿产品。方滑枕是该机床的关键零部件之一，其质量的好坏和精度的高低直接影响到整台机床的质量，所以，方滑枕的工艺作为该机床工艺攻关的重点。其中方滑枕的淬火是整个工艺中较为重要，且易出现质量问题的关键一步，其简要结构如图1所示。

方滑枕的材料为ZG310-570，每台两件，该件净重为3750kg。热处理技术要求为：A、B、C三面120mm尺寸处硬度为42HRC。方滑枕的简要工艺路线为：铸造→退火→粗加工→调质→机加工→时效→机加工→淬火→磨削。

1. 淬火难点分析

（1）该件净重为3750kg，且长度为4100mm，体积较大，时效、淬火时没有合理位置的吊装孔，在实际操作过程中给工件的吊装和翻转造成了很大的危险系数，为了保证生产的顺利进行，吊具工装的设计必须准确、可靠、方便。

（2）由于该工件的淬火位置在棱角的两侧，这就要求制作专用淬火感应器，其形状、尺寸、喷水的角度要与淬火部位相吻合，保证设计要求的硬度。另外，感应加热时由于棱边、尖角处较薄，温度上升比其他部位快，在冷却过程中这些部位很易产生大的应力集中，从而导致零件淬裂。

（3）该铸钢件的塑性、韧性较差，内部组织不均匀、不致密，化学成分偏差较大，导热性较差，因此，在淬火过程中要特别注意减小内部应力，防止开裂。由于该件较长，淬火变形也必须考虑，要严格控制变形量，防止变形超差造成废品。

（4）我公司热处理车间中频感应淬火机床淬火有效长度为2800mm，而该工件设计要求的淬火有效长度为4040mm（距两端30mm不淬火），超出中频感应淬火机床的工作能力。由于淬火设备的限制，方滑枕淬火必须采取分段淬火，这就造成了两段淬火区域之间存在接头，形成软带，而软带的宽度必须符合相关国家标准的要求（≤15mm），增大了淬火难度。我公司类似铸钢件的中频感应淬火经验较少，正式淬火前需要确定淬火工艺参数。

2. 淬火措施的制定及实施

（1）制订专用吊具 根据方滑枕的实际尺寸、重量及截面形状，定制了淬火及回火专用吊具，如图2所示。在滑枕的两个端面分别钻出4个M30螺孔，通过螺栓将吊具与方滑枕固定。通过制作专用吊具，在实际操作过程中保证了工件在吊装和翻转时的安全，对生产的顺利进行提供了保障。

图1 CXK5463×50/150方滑枕简要结构

（2）设计专用感应器 根据方滑枕的淬火部位及形状，制作了直角淬火感应器，感应器的角度与淬火部位相吻合，单边长度为125mm，保证淬火宽度要求，其实物如图3所示。在淬火前，将淬火部位棱角处的倒角加大到C6，保证淬火温度不过快上升，减小应力集中，保证淬火安全。

（3）进行预备热处理 在淬火前进行退火、调质、时效等热处理，消除成分偏析，细化组织，为淬火做好组织上的准备。为防止变形量超差，淬火前方滑枕600mm尺寸各面留磨量0.8mm。

（4）试验工艺参数 通过淬火试验，确定方滑枕中频感应淬火的工艺参数，两件方滑枕的试验参数如表1、表2所示。

从表中的数据可以看出，各项工艺参数均符合要求，两件方滑枕的淬火效果都比较好。

3. 结果

通过严格落实各项淬火措施，方滑枕淬火后的硬度为43～46HRC，符合设计硬度要求；单边变形量最大值为0.5mm，在工艺要求范围内；表面无裂纹产生，且在后续磨削过程中也未发现裂纹。本次方滑枕淬火工艺攻关，利用公司现有设备，采取必要的措施，结果完全符合设计及工艺要求，取得了圆满的成功。两件方滑枕共节省了2万多元的外委淬火费用，为企业在降低成本方面做出了较大的贡献，对于提高该产品的市场竞争力具有重要的意义。

图2 淬火专用吊具

图 3 淬火专用感应器实物

表1 第一件方滑枕的工艺参数

表2 第二件方滑枕的工艺参数