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表面硬化工藝對于機械、電子、設備、航空航天、石油和等行業(yè)的零件非常重要。根據應用場景的不同，一些零件需要較高的表面硬度或強度。而一些需要應對復雜工作應力的零件不僅需要耐磨的表面，還需要強度和韌性以承受沖擊應力。
一般使用兩種常用方法來獲得這些不同的屬性。
1、改變調質前后表面的化學成分。使用的工藝包括滲碳、氮化、化和碳氮共滲。
2、加熱和淬火過程僅硬化表面層。用于表面硬化的常用方法是火焰硬化和感應硬化。
滲碳工藝
通過在含碳介質中加熱零件，碳會擴散到零件表面至受控深度。由此產生的滲碳深度（通常稱為滲碳深度）取決于所用介質的碳勢以及滲碳過程的時間和溫度。適合滲碳以增加韌性的鋼是那些碳含量足夠低（通常低于 0.3%）的鋼。滲碳溫度范圍為 1550-1750°F (843-954°C)，根據不同的表面深度調整溫度和時間。鋼材的選擇、淬透性和硬化類型取決于截面尺寸、所需的芯部硬度和服務要求。
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鋼板切割出現掛渣現象的原因：上邊緣掛渣主要是在鋼板切割斷面上有掛渣，尤其在下半部分掛渣較為明顯，導致出現上邊緣掛渣的主要原因在于材料合金成份含量太高。一般火焰切割主要適用于Q235材質的碳板、普碳板，類似Q345等材質的低合金板也是能夠適用的，但如果其中合金含量過高，將可能出現上邊緣掛渣問題。
而下邊緣掛渣是火焰切割掛渣中十分普遍的現象，主要是在切割斷面的下邊緣產生連續(xù)的掛渣。而導致出現類似的問題的原因則相對較為復雜，一般來說鋼板切割加工出現下邊緣掛渣時，先檢查切割速度是否太快或太慢，使用的割嘴號太小，切割氧壓力太低等。然后判斷預熱火焰中燃氣過剩，鋼板切割表面有氧化皮銹蝕或不干凈也可能影響掛渣過多；割嘴與工件之間的高度太大，預熱火焰太強也是下邊緣掛渣出現的主要原因之一。
毛刺是光纖激光切割機加工中產生的普遍現象之一，在激光切割加工中工件表面過渡處有時會出現的各種尖角、毛邊等不規(guī)則的部分就是毛刺。毛刺直接影響加工工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。
當激光切割機在加工工件時，激光束照射工件表面產生的高能量使工件表面迅速汽化，并且蒸發(fā)，來實現切割的目的。出現毛刺的主要原因一般有兩點：
一是輔助氣體在當工件照射面氣化后，吹掉工件表面的熔渣，如果不使用輔助氣體，熔渣冷卻后，會形成毛刺附在切割面上。
二是設備本身，參數設定因素，以及日常使用技巧。因此，在客戶新購買光纖激光切割機后，一定要經過培訓，再開始使用。
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切割會出現毛刺的幾個原因： 1、切割機在作業(yè)時其輔助氣體純度不夠，達不到標準要求會讓工件產生毛刺。 2 .激光切割機切割線速度太慢，破壞了切割面的表面質量，產生了毛刺。 3 .激光切割機，無法有效氣化金屬，熔渣和毛刺太多。 4 .激光切割機的工作時間過長，設備處于不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，也可能產生毛刺。 5 .激光切割機引起的激光束焦點上下位置發(fā)生偏移，能量正好不集中在工件上，工件無法充分氣化，熔渣的產生量增多，難以吹走，更容易產生毛刺。 解決毛刺的幾種方法：1.更換純度更高的輔助氣體。 2 .立即調整切斷線速度，提高到正常值。 3 .調整激光束的焦點位置，根據由此產生的偏移位置調整為合適狀態(tài)。 4 .請關閉激光切割機，一會兒再啟動，充分休息。5 .檢查激光切割機的動作是否正常，如果不正常，需要立即進行修理維護。 如果正常，也檢查輸出值是否正確。
其實毛刺就是金屬材料表面太多的殘渣粒子。 激光切割機加工工件時，激光束照射工件表面產生的能量使工件表面氣化，蒸發(fā)達到切斷的目的。 一種材料出現毛刺后，就可以定性為次品。 毛刺越多，質量自然越低。
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