專利名稱:耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于金屬材料處理領(lǐng)域,特別涉及耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用。
背景技術(shù):
如何提高金屬材料的抗磨損性能一直是材料工程領(lǐng)域的重要研究方向,目前采用的途徑包括變換材料配方和處理方式兩種。
在處理方式中,熱處理可以有效提高金屬材料的抗磨損性能而得到廣泛應(yīng)用。但由于熱處理過程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和不完全相變,難以將金屬材料的抗磨損性能最大限度的發(fā)揮出來;另外,熱處理過程引入的變形、氧化及部分元素的燒損,使熱處理不能作為最終工序而限制了使用范圍。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有熱處理技術(shù)中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和不完全相變及熱處理過程引入的變形、氧化及部分元素的燒損等缺陷。本發(fā)明提出一種涉及耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,該應(yīng)用在金屬熱處理的基礎(chǔ)上,降低殘余應(yīng)力,減小不完全相變的程度,并且無變形,使得零件抗磨損性能得到大幅度提高,具有廣闊的前景。
本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的將被處理的零件固定在卡具上,卡具的一端連接超聲換能器,將固定好零件的卡具及超聲換能器放入一個(gè)高頻電磁感應(yīng)線圈中,再將裝有零件、卡具和超聲換能器的高頻線圈放置在一個(gè)低頻勵(lì)磁線圈中。
工作時(shí),在被處理的工件中同時(shí)接收三部分的能量第一部分是來自低頻勵(lì)磁線圈的磁能,第二部分來自高頻感應(yīng)線圈在工件中感應(yīng)出的電能,第三部分來自超聲換能器的機(jī)械能。
具體的技術(shù)方案如下操作中,可根據(jù)所處理工件的不同及材料型號(hào)的不同選擇合適的超聲波、高頻線圈和低頻勵(lì)磁線圈的操作參數(shù)。較好的參數(shù)選擇為第一部分產(chǎn)生磁能的設(shè)備和參數(shù)勵(lì)磁電源由北京威頓公司生產(chǎn),型號(hào)為RJ-50,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)為250~500匝,將勵(lì)磁電源直接用導(dǎo)線與勵(lì)磁線圈連接起來,即可產(chǎn)生所需的磁場(chǎng)。處理的參數(shù)范圍為交流電峰值電流30~80安培,頻率10~50Hz。
第二部分產(chǎn)生感應(yīng)電能的設(shè)備和參數(shù)感應(yīng)電源由上海騰昌公司生產(chǎn),型號(hào)為GP26,感應(yīng)線圈為3~10匝,將感應(yīng)電源的輸出端連在感應(yīng)線圈上,即可產(chǎn)生所需的感應(yīng)電流。處理的參數(shù)范圍為頻率15~100KHz,輸出功率2.8~8Kw。
第三部分產(chǎn)生超聲能的設(shè)備和參數(shù)采用無錫惠豐公司生產(chǎn)的GC-5025超聲換能器,輸出功率110w,超聲電源由張家港飛波超聲電源廠提供。處理參數(shù)為輸出功率50~110w,頻率15~30KHz。通過螺絲和環(huán)氧樹脂膠把超聲換能器的輸出端面連接到卡具上。
將工件固定在卡具上之后,同時(shí)開啟低頻勵(lì)磁電源、高頻感應(yīng)電源和超聲電源,工作一段時(shí)間后,即完成對(duì)工件的處理。一般處理時(shí)間為35s以上,優(yōu)選35s~500s,最優(yōu)選100s~500s。
在磁場(chǎng)和電流的共同作用下,鐵磁性金屬內(nèi)部會(huì)同時(shí)產(chǎn)生磁致塑性和電致塑性,降低了材料中高能態(tài)向低能態(tài)運(yùn)動(dòng)的勢(shì)壘,產(chǎn)生的效應(yīng)是利于殘余應(yīng)力降低及不穩(wěn)定相向穩(wěn)定相的轉(zhuǎn)變,同時(shí)施加的超聲能促進(jìn)了這一運(yùn)動(dòng)過程的程度和效率,使殘余應(yīng)力降低的幅度更大,不穩(wěn)定相的轉(zhuǎn)變也更徹底。這兩個(gè)過程彌補(bǔ)了熱處理過程中的不足,顯著提高了金屬材料的抗磨損性能,特別是顯著提高鐵磁性金屬材料的抗磨損性能,工件的使用壽命顯著提高。本發(fā)明的涉及耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用方法可廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、采礦業(yè)、建筑業(yè)、汽車行業(yè)等領(lǐng)域的各種金屬材料處理。尤其是對(duì)硬質(zhì)合金類的車刀片、銑刀片、釬頭、麻花鉆、銑刀;高速鋼類的絲錐、拉刀、齒輪滾刀;高鉻鋼磨球;表面滲碳齒輪等的應(yīng)用效果明顯。
圖1為耦合超聲場(chǎng)與電磁場(chǎng)處理金屬材料的原理示意圖。
其中,1-超聲換能器,2-被處理零件,3-卡具,4-高頻感應(yīng)線圈,5-低頻勵(lì)磁線圈具體實(shí)施方式
以下僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,當(dāng)不能以此限定本發(fā)明的范圍。即大凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾,皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
實(shí)施例1取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金車刀片KC9110 20片,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率30Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)350匝;感應(yīng)電源輸出頻率30KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率100w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的車刀片與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的車刀片在相同的工作條件下加工45#鋼軸進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的刀片平均每片加工200件,經(jīng)過處理的刀片平均每片加工350件,壽命提高0.75倍。
實(shí)施例2取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金車刀片KC9225 20片,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率30Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)350匝;感應(yīng)電源輸出頻率30KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率100w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的車刀片與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的車刀片在相同的工作條件下加工不銹鋼套筒進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的刀片平均每片加工75件,經(jīng)過處理的刀片平均每片加工220件,壽命提高1.93倍。
實(shí)施例3取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金車刀片KY1310 20片,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率30Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)350匝;感應(yīng)電源輸出頻率30KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率100w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的車刀片與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的車刀片在相同的工作條件下加工灰鑄鐵缸體進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的刀片平均每片加工180件,經(jīng)過處理的刀片平均每片加工260件,壽命提高0.44倍。
實(shí)施例4取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金銑刀片YBD052 20片,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率35Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)400匝;感應(yīng)電源輸出頻率50KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的銑刀片與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的車刀片在相同的工作條件下加工灰鑄鐵端面進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的刀片平均每組加工340件,經(jīng)過處理的刀片平均每片加工520件,壽命提高0.53倍。
實(shí)施例5取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金銑刀片YBD102 20片,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率35Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)400匝;感應(yīng)電源輸出頻率50KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的銑刀片與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的車刀片在相同的工作條件下加工球墨鑄鐵端面進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的刀片平均每組加工560件,經(jīng)過處理的刀片平均每片加工740件,壽命提高0.32倍。
實(shí)施例6取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金銑刀片YBD252 20片,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率35Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)400匝;感應(yīng)電源輸出頻率50KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的銑刀片與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的車刀片在相同的工作條件下加工鋼件端面進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的刀片平均每組加工620件,經(jīng)過處理的刀片平均每片加工890件,壽命提高0.44倍。
實(shí)施例7取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金銑刀片YC30T 20片,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率35Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)400匝;感應(yīng)電源輸出頻率50KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的銑刀片與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的車刀片在相同的工作條件下加工不銹鋼件端面進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的刀片平均每組加工450件,經(jīng)過處理的刀片平均每片加工780件,壽命提高0.73倍。
實(shí)施例8取采礦用硬質(zhì)合金一字形釬頭HFY28-722 1支,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率40Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率50KHz,輸出功率8Kw,感應(yīng)線圈8匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間300s。經(jīng)上述處理的釬頭共10支與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的釬頭在相同的工作條件下鑿巖進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的釬頭平均每支掘深25米,經(jīng)過處理的釬頭平均每支掘深48米,壽命提高0.92倍。
實(shí)施例9取采礦用硬質(zhì)合金十字形釬頭HFY28-722 1支,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率40Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率50KHz,輸出功率8Kw,感應(yīng)線圈8匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間300s。經(jīng)上述處理的釬頭共10支與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的釬頭在相同的工作條件下鑿巖進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的釬頭平均每支掘深35米,經(jīng)過處理的釬頭平均每支掘深67米,壽命提高0.91倍。
實(shí)施例10取機(jī)械加工行業(yè)用硬質(zhì)合金φ10麻花鉆10支,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率40Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)400匝;感應(yīng)電源輸出頻率50KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率22KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的麻花鉆與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的麻花鉆在相同的工作條件下鉆孔進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的麻花鉆平均每支加工2400孔,經(jīng)過處理的麻花鉆平均每支加工6500孔,壽命提高1.7倍。
實(shí)施例11取機(jī)械加工行業(yè)用高速鋼φ10麻花鉆10支,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率45Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率60KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的麻花鉆與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的麻花鉆在相同的工作條件下鉆孔進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的麻花鉆平均每支加工1600孔,經(jīng)過處理的麻花鉆平均每支加工7000孔,壽命提高3.38倍。
實(shí)施例12取機(jī)械加工行業(yè)用高速鋼φ20麻花鉆10支,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率45Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率60KHz,輸出功率5Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的麻花鉆與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的麻花鉆在相同的工作條件下鉆孔進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的麻花鉆平均每支加工700孔,經(jīng)過處理的麻花鉆平均每支加工1800孔,壽命提高1.6倍。
實(shí)施例13取機(jī)械加工行業(yè)用高速鋼φ30麻花鉆10支,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率50Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率60KHz,輸出功率6Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的麻花鉆與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的麻花鉆在相同的工作條件下鉆孔進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的麻花鉆平均每支加工400孔,經(jīng)過處理的麻花鉆平均每支加工1300孔,壽命提高2.25倍。
實(shí)施例14取機(jī)械加工行業(yè)用高速鋼M15絲錐10支,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率50Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率60KHz,輸出功率6Kw,感應(yīng)線圈6匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間240s。經(jīng)處理的絲錐與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的絲錐在相同的工作條件下鉆孔進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的絲錐平均每支加工900螺紋孔,經(jīng)過處理的麻花鉆平均每支加工1600螺紋孔,壽命提高0.78倍。
實(shí)施例15取機(jī)械加工行業(yè)用高速鋼φ30-6L拉刀1支,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率50Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率100KHz,輸出功率8Kw,感應(yīng)線圈10匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間500s。經(jīng)上述過程處理了5支拉刀,與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的拉刀在相同的工作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的拉刀平均每支加工1800件產(chǎn)品,經(jīng)過處理的拉刀平均每支加工4500件產(chǎn)品,壽命提高1.5倍。
實(shí)施例16取機(jī)械加工行業(yè)用高速鋼齒輪滾刀M3 1支,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率50Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率100KHz,輸出功率8Kw,感應(yīng)線圈10匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間500s。經(jīng)上述過程處理了5支滾刀,與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的滾刀在相同的工作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的滾刀平均每支加工500件齒輪,經(jīng)過處理的拉刀平均每支加工1800件產(chǎn)品,壽命提高2.6倍。
實(shí)施例17取建筑行業(yè)用高鉻鋼磨球10件,通過套筒固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率50Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率100KHz,輸出功率8Kw,感應(yīng)線圈10匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間500s。經(jīng)上述過程處理了50噸磨球,與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的磨球在相同的工作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的磨球平均每噸磨耗12克,經(jīng)過處理的磨球平均每噸磨耗8克,壽命提高0.5倍。
實(shí)施例18取汽車行業(yè)用表面滲碳齒輪1件,通過卡蘭固定在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出80A交流電,頻率50Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)500匝;感應(yīng)電源輸出頻率100KHz,輸出功率8Kw,感應(yīng)線圈10匝;超聲輸出功率110w,頻率30KHz;處理時(shí)間500s。經(jīng)上述過程處理了10件齒輪,與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的齒輪在相同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,未經(jīng)處理的齒輪平均壽命為60萬周,經(jīng)過處理的齒輪平均壽命是100萬周,壽命提高0.67倍。
實(shí)施例19取電子行業(yè)用硬質(zhì)合金φ1.2*6 141HRF銑刀50支,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出55A交流電,頻率12Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)250匝;感應(yīng)電源輸出頻率15KHz,輸出功率2.8Kw,感應(yīng)線圈4匝;超聲輸出功率50w,頻率15KHz;處理時(shí)間35s。經(jīng)處理的銑刀與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的銑刀在相同的工作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,每支未經(jīng)處理的銑刀平均銑邊15米,經(jīng)過處理的銑刀每支平均可以加工24米,壽命提高0.6倍。
實(shí)施例20取電子行業(yè)用硬質(zhì)合金φ1.8*8.5171RN銑刀50支,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出55A交流電,頻率12Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)250匝;感應(yīng)電源輸出頻率15KHz,輸出功率2.8Kw,感應(yīng)線圈4匝;超聲輸出功率50w,頻率15KHz;處理時(shí)間50s。經(jīng)處理的銑刀與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的銑刀在相同的工作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,每支未經(jīng)處理的銑刀平均銑邊22米,經(jīng)過處理的銑刀每支平均可以加工37米,壽命提高0.7倍。
實(shí)施例21取電子行業(yè)用硬質(zhì)合金φ2.0*10.5 151R銑刀50支,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出55A交流電,頻率12Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)250匝;感應(yīng)電源輸出頻率15KHz,輸出功率2.8Kw,感應(yīng)線圈4匝;超聲輸出功率50w,頻率15KHz;處理時(shí)間75s。經(jīng)處理的銑刀與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的銑刀在相同的工作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,每支未經(jīng)處理的銑刀平均銑邊25米,經(jīng)過處理的銑刀每支平均可以加工40米,壽命提高0.6倍。
實(shí)施例22取電子行業(yè)用硬質(zhì)合金φ2.4*10.5 151R銑刀50支,通過雙面膠粘接在卡具平臺(tái)上,低頻勵(lì)磁電源輸出55A交流電,頻率12Hz,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)250匝;感應(yīng)電源輸出頻率15KHz,輸出功率2.8Kw,感應(yīng)線圈4匝;超聲輸出功率50w,頻率15KHz;處理時(shí)間90s。經(jīng)處理的銑刀與同一批次生產(chǎn)的未經(jīng)處理的銑刀在相同的工作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,每支未經(jīng)處理的銑刀平均銑邊30米,經(jīng)過處理的銑刀每支平均可以加工54米,壽命提高0.8倍。
權(quán)利要求
1.耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,包括將被處理的零件固定在卡具上,卡具的一端連接超聲換能器,將固定好零件的卡具及超聲換能器放入一個(gè)高頻電磁感應(yīng)線圈中,再將裝有零件、卡具和超聲換能器的高頻線圈放置在一個(gè)低頻勵(lì)磁線圈中,利用耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)處理金屬材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)處理金屬材料的時(shí)間至少為35s。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)處理金屬材料的時(shí)間為35~500s。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)處理金屬材料的時(shí)間為100~500s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4所述的任意耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,超聲場(chǎng)輸出功率為50~110w,頻率為15~30KHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4所述的任意耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,低頻勵(lì)磁線圈匝數(shù)為250~500匝,將勵(lì)磁電源與勵(lì)磁線圈連接起來,產(chǎn)生所需的磁場(chǎng),處理的參數(shù)范圍為交流電峰值電流30~80安培,頻率10~50Hz。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~4所述的任意耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,高頻感應(yīng)線圈為3~10匝,將感應(yīng)電源的輸出端連在感應(yīng)線圈上,產(chǎn)生所需的感應(yīng)電流,處理的參數(shù)范圍為頻率15~100KHz,輸出功率2.8~8Kw。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7所述的任意耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,金屬材料為硬質(zhì)合金車刀片、銑刀片、釬頭、麻花鉆、銑刀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~7所述的任意耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,金屬材料為高速鋼麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪滾刀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~7所述的任意耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,其中,金屬材料為高鉻鋼磨球、表面滲碳齒輪。
全文摘要
耦合超聲場(chǎng)和電磁場(chǎng)在提高金屬材料壽命上的應(yīng)用,包括將被處理的零件固定在卡具上,卡具的一端連接超聲換能器,將固定好零件的卡具及超聲換能器放入一個(gè)高頻電磁感應(yīng)線圈中,再將裝有零件、卡具和超聲換能器的高頻線圈放置在一個(gè)低頻勵(lì)磁線圈中,工作時(shí),被處理的工件同時(shí)接收三部分的能量磁能、電能和機(jī)械能。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、采礦業(yè)、建筑業(yè)、汽車行業(yè)等領(lǐng)域的各種金屬材料處理,工件的使用壽命顯著提高。
文檔編號(hào)C22F3/00GK101020954SQ20071005170
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者王明道, 王自成, 袁金磊 申請(qǐng)人:武漢晶泰科技有限公司