一、火焰淬火的基本原理和特點   

所謂火焰淬火，就是利用氧-乙炔（或其他可燃氣）火焰使工件的表層加熱并快速冷卻的淬火方法。火焰淬火最常用的的燃料是氧-乙炔混合氣體或其他可燃氣體。

      火焰淬火的特點是設備簡單、成本低、使用方法靈活，適用于各種形狀工件特別是大尺寸工件的局部淬火或表面淬火，其最大缺點是淬火加熱時容易過熱，淬火質量不易控制，影響因素較多。

二、火焰淬火的方法

      根據噴嘴與工件相對運動情況，火焰淬火的方法基本上可分為四種。

      （1）固定法  淬火工件與噴嘴都不動，用火焰噴嘴直接加熱淬火部分，當工件加熱到淬火溫度后立即噴水冷卻，如圖3-7a所示。這種方式適用于淬硬面積不大的工件（如氣閥頂桿、桿件端部、導軌接頭等）。

    （2）旋轉法  用一個或幾個固定火焰噴嘴對旋轉（轉速大100~200r/min）工件表面進行加熱，使其表面加熱的淬火溫度，然后進行冷卻，如圖3-7b所示。這種方法適用于小直徑的軸和模數小于5mm的齒輪。

      （3）前進法  火焰噴嘴和冷卻裝置沿淬火工件表面做平行移動，一邊加熱，一邊冷卻，淬火工件可緩緩移動或不動，如圖3-7c所示。這種方法適用于很長的工件（如長軸、機床床身及導軌等）進行表面淬火加熱，也可用于大模數齒輪的逐齒淬火。

      （4）聯合法  淬火工件沿其軸線做迅速旋轉，而噴嘴及噴水裝置同時沿工件軸線平行移動，如圖3-7d所示。該方法加熱均勻，可做冷軌輥的表面淬火。

三、火焰淬火的設備

      火焰淬火的主要設備有噴槍、噴嘴、淬火機床、乙炔發生器和氧氣瓶。其中，噴嘴的形狀直接影響火焰淬火的質量。為了能夠均勻加熱，要求火焰外形尺寸盡可能與淬火部位形狀尺寸一致。常用的噴嘴形狀有以下五種：

      1.平行  適用于不同尺寸工件的平面表面淬火加熱。

      2.翹形  適用于凹槽表面的淬火加熱。

      3.環形  適用于滾輪、軸類及其他外圓表面或內圓表面的淬火加熱。

      4.角形  適用于機床、導軌等角形工件的表面淬火加熱。

      5.鉗形  是專門用于齒輪及類似形狀的工件的加熱。

四、火焰淬火的注意事項

      1、淬火前的準備  為使鋼的淬硬層深度與硬度均勻一致并具有強韌的心部組織，在淬火前應進行預備熱處理（通常是正火或調質）。此外，淬火前必須對淬火表面進行認真的清理和檢查，淬火部位不允許有脫碳層、氧化皮、砂眼、氣孔及裂紋等疵病。

      2、預熱  合金鋼、鑄鋼件及鑄鐵件在進行火焰淬火時，由于材料導熱性差，形成裂紋的可能性較大，必須在淬火前進行預熱。

      3、加熱溫度  火焰淬火溫度比常規淬火溫度要高在Ac3 以上80~100℃，一般 取880~950℃。淬火時的加熱溫度憑經驗掌握，并通過調整噴嘴的一定速度來控制。

      4、回火  淬火后工件應立即回火，以消除應力，防止開裂。回火溫度根據硬度要求而定，一般為180~200℃，回火保溫時間為1~2h。

五、火焰淬火的操作步驟

      火焰淬火一般按下列步驟進行：

      1.根據工件淬火表面的形狀和尺寸決定操作方。

      2.由選定的淬火方法選取噴嘴形狀。

      3.確定氧氣或乙炔的流量和工作壓力。一般氧氣壓力為0.12~0.4MPa，乙炔壓力為0.03~0.12MPa，氧氣和乙炔的混合壓力比為1:1.2.

      4.確定噴嘴與工件的距離，一本為6~15mm，若工件直徑大，則適當減小，鋼中碳含量高時可增大。

      5.確定噴嘴移動速度（連續淬火法）和加熱時間（同時淬火法）。

      6.選擇淬火冷卻介質的種類，壓力和溫度。c＜0.60%的鋼可用水冷淬火，c＞0.60%或含鉻及錳的低合金鋼可用30~40℃的溫水或體積分數為0.10%~0.50%的聚乙烯醇溶液作為淬火冷卻介質。

      7.工作時先開少量乙炔氣，點燃后再開大乙炔氣并調整氧氣，使火焰為中性火焰。

      8.工作完后，先關氧氣，再關乙炔，等熄滅后再開少量氧氣吹出燒嘴中剩余的氣體，然后再關掉氧氣。

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