專利名稱：一種取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工,特別是涉及到一種在對(duì)機(jī)械零件鉆孔過(guò)程中， 絲錐斷裂至孔內(nèi)時(shí)取出斷裂絲錐的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的對(duì)斷在孔內(nèi)絲錐取出方法中，常常是孔徑小于4)10的用電 火花碎裂的方式、孔徑大于4)10的用鋼管焊接拔除方式取出斷在孔內(nèi)絲 錐，操作人員需花費(fèi)很大的時(shí)間和精力才能取出斷在孔內(nèi)的絲錐，不僅 如此，甚至有的時(shí)候有可能破壞零件本體的螺紋，給零件造成一定的破 壞。
以6S50MCC船用柴油機(jī)關(guān)鍵零件連桿為例(如圖1所示)，該連桿 大端側(cè)面M12螺孔，在操作人員攻絲時(shí)，經(jīng)常發(fā)生絲錐斷在孔內(nèi)的現(xiàn)象 (如圖2所示)，這給生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難。
若選用傳統(tǒng)的電火花的方式取出斷在孔內(nèi)的絲錐，其原理是利用電 火花強(qiáng)大的電流電壓擊碎絲錐，使其變成碎沬，并且在操作過(guò)程中，需 在孔內(nèi)倒入如柴油一類的油溶解碎沫，隨后又需吸出帶有碎沬的柴油， 再重新加入新的柴油再次重復(fù)操作，用這種方法完成一個(gè)M12絲錐需花 費(fèi)很大的精力和時(shí)間，大大的降低了生產(chǎn)效率和延長(zhǎng)了制造周期。 以上電火花取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法存在以下缺點(diǎn)
① 操作人員需花費(fèi)很大的時(shí)間和精力，勞動(dòng)強(qiáng)度大；
② 操作人員需不斷的倒入、吸出柴油，工作環(huán)境差；
③ 操作人員若不小心可能破壞零件螺紋，人為因素多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種新的用 于取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法。利用本發(fā)明的方法以便利地去除斷在零件 中的絲錐，以實(shí)現(xiàn)高效快捷地清除斷絲錐。
該發(fā)明的基本原理是應(yīng)用了氧炔焰及高氧化焰的特性。氧炔焰是指 氧氣與乙炔在點(diǎn)燃條件下安靜燃燒時(shí)產(chǎn)生的火焰，它們的反應(yīng)方程式為
2C2H2+502^Ji)==4C02+2H20 (其中乙炔的化學(xué)式為C2H2)。
氧炔焰由于溫度通?？蛇_(dá)3000攝氏度以上，具有高熱、方向性等特
點(diǎn)，鋼鐵接觸到氧炔焰很快就會(huì)熔化，故可用來(lái)金屬切割、金屬焊接。 通常的火焰，氧在火焰中是由外向內(nèi)擴(kuò)散的。在外焰，氧氣濃度高，
是氧化焰，反應(yīng)劇烈，溫度高。在內(nèi)焰，擴(kuò)散來(lái)的氧在反應(yīng)過(guò)程中幾乎
殆盡，氧濃度低，還原氣體濃度高，是還原焰。
氧氣乙炔焊槍的火焰，氧氣是內(nèi)混合的，可以調(diào)整成氧化焰、還原
焰。但也是相對(duì)的，其外焰氧化性較內(nèi)焰高，尤其是還原焰，其外焰也
是氧化焰。 一般認(rèn)為普通燃燒中，原子核不參加反應(yīng)，即不會(huì)引發(fā)核反應(yīng)。
所以調(diào)節(jié)氧炔焰中氧氣、乙炔氣體的不同混合比例可得到中性焰、 氧化焰和還原焰三種性質(zhì)不同的火焰
1) 中性焰氧與乙炔充分燃燒，沒(méi)有氧與乙炔過(guò)剩，內(nèi)焰具有一
定還原性。最高溫度3050°C~3150°C。主要用于焊接低碳鋼、低合金鋼、 高鉻鋼、不銹鋼、紫銅、錫青銅、鋁及其合金等。
2) 氧化焰氧過(guò)剩火焰，有氧化性，焊鋼件時(shí)焊縫易產(chǎn)生氣孔和
變脆。最高溫度3iocrc 33(xrc。主要用于焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮等。
3) 還原焰:乙炔過(guò)剩，火焰中有游離狀態(tài)碳及過(guò)多的氫，焊接時(shí)會(huì) 增加焊縫含氫量，焊低碳鋼有滲碳現(xiàn)象。最高溫度2700 300(TC。主要 用于高碳鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、鋁、青銅及鑄鐵等的焊接或焊補(bǔ)。
本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法，該方法利用到氧氣乙炔焊機(jī)，是將 氧氣瓶和乙炔瓶中的氣體輸送到焊槍處混合后點(diǎn)燃，用其火焰進(jìn)行加熱， 其特征在于，該方法包括如下步驟
① 打開(kāi)氧氣瓶和乙炔瓶的閥門(mén)，隨之打開(kāi)焊槍上的乙炔閥門(mén)，用打 火槍點(diǎn)燃焊槍并迅速打開(kāi)焊槍上的氧氣閥門(mén)，使得乙炔和氧氣按照2: 5
混合后燃燒，此時(shí)火焰顏色明亮，表征為中性焰，溫度為305(TC 3150
。C;
② 將焊槍的噴嘴對(duì)準(zhǔn)斷在孔內(nèi)的絲錐斷面，加熱至接近絲錐的熔點(diǎn)
100度，絲錐呈現(xiàn)熔融與半熔融狀態(tài)；
③ 短時(shí)間內(nèi)將焊槍上的乙炔閥門(mén)調(diào)小，將悍槍噴射的中性焰轉(zhuǎn)化成
氧化焰；
④ 再次將噴嘴的氧化焰對(duì)準(zhǔn)孔內(nèi)的絲錐，噴射其斷面，使孔內(nèi)的絲 錐在氧化焰中燃燒，使生成的熔融狀態(tài)的金屬氧化物隨氧化焰噴射壓力
沖出孔外；
先關(guān)閉焊槍的乙炔閥門(mén)，吹滅火焰，然后關(guān)閉焊槍的氧氣閥門(mén)， 最后關(guān)閉氧氣瓶和乙炔瓶；
⑥待零件冷卻后，用鑿子鑿去留在孔的殘留物后，重新用新絲錐攻 螺紋。
所述的氧氣瓶?jī)?nèi)的壓力為0.5MPa，所述的乙炔瓶?jī)?nèi)的壓力為 0. 5MPa。
所述的絲錐為高速鋼制成，步驟②中絲錐加熱后的溫度為1400°C 1500°C。
步驟④中噴射絲錐斷面的氧化焰壓力為0. 5MPa。 通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)存在如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明先利用氧炔焰的高溫性、方向性對(duì)斷在孔內(nèi)絲錐進(jìn)行加熱一 段時(shí)間至紅熱狀態(tài)(其中絲錐材料一般為高速鋼)，隨后迅速調(diào)節(jié)氧氣 和乙炔的比例，用氧化焰噴射斷在孔內(nèi)絲錐，使加熱的絲錐在氧化焰中 燃燒，除進(jìn)行高溫熔融外，同時(shí)使絲錐氧化(3Fe+202==Fe304 、4Fe+302==2Fe203)，生成的金屬氧化物是很松脆的，隨著純氧化焰的噴 射壓力流(大概0.5Mpa)沖出孔外，殘余氧化物及雜質(zhì)粘附在螺紋內(nèi)壁， 起到保護(hù)零件螺紋的目的(其中零件材料為25#鋼)。


圖1是船用低速柴油機(jī)上大型連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是斷在船用柴油機(jī)上大型連桿內(nèi)的M12螺栓的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō) 明，但不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在對(duì)船用柴油機(jī)的大型連桿進(jìn)行鉆孔以及攻內(nèi)螺紋的操作中，經(jīng)常 將絲錐斷在孔內(nèi)。如圖2所示，圖2是斷在船用柴油機(jī)上大型連桿內(nèi)的 M12螺栓的示意圖。為了不破壞性地取出斷絲錐A，并且操作迅速快捷不 影響其他工作，本發(fā)明采用了氧氣乙炔高溫火焰加熱，然后再將熔融態(tài) 的金屬氧化物噴至孔外。
在進(jìn)行操作之前，準(zhǔn)備本發(fā)明所用的設(shè)備，有一個(gè)氧氣瓶，存放壓 力為O. 5MPa的氧氣，在氧氣瓶的出口處設(shè)有一個(gè)閘門(mén)，氧氣瓶出口設(shè)有 一個(gè)軟管以連接焊槍，焊槍上連接氧氣瓶的軟管處也設(shè)有一個(gè)閘門(mén)；有 一個(gè)乙炔瓶，用于存放壓力為0. 5MPa的乙炔氣體，在氧氣瓶的出口處設(shè) 有一個(gè)閘門(mén)，氧氣瓶出口設(shè)有一個(gè)軟管以連接焊槍，焊槍上連接乙炔瓶 的軟管處也設(shè)有一個(gè)閘門(mén)。氧氣和乙炔氣體在焊槍處混合，然后再點(diǎn)燃 形成高溫火焰。
以6S50MCC船用柴油機(jī)關(guān)鍵零件連桿為例(如圖1所示)，該連桿 總長(zhǎng)為2050mm，大、小端側(cè)面均有4個(gè)M12螺孔，現(xiàn)以大端一側(cè)面 M12螺孔說(shuō)明，此孔深為30mm，螺紋長(zhǎng)度為19.5mm。攻絲時(shí)，由于連 桿材料為普通20#鋼，塑性大，硬度低，斷屑差，絲錐易被悶住，則斷 裂其中。再則，如果機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速不同步，產(chǎn)生一個(gè)速度差，也易使絲錐斷裂的可能性增大。絲錐斷裂、螺孔無(wú)法正常加工，勢(shì)必影 響連桿的使用。由此，需要發(fā)明取出斷裂在連桿螺孔內(nèi)的絲錐的方法。
1) 打開(kāi)氧氣瓶及乙炔瓶的閥門(mén)，隨之打開(kāi)氧氣乙炔焊槍上乙炔閥門(mén)， 用打火槍點(diǎn)燃并迅速打開(kāi)焊槍上氧氣閥門(mén)，乙炔、氧氣按2: 5混合讓其
充分燃燒，當(dāng)火焰顏色非常明亮?xí)r，表征為中性焰，此時(shí)溫度可達(dá)3050 。C 315CTC;
2) 將氧氣乙炔焊槍噴嘴的中性焰對(duì)準(zhǔn)斷在孔內(nèi)絲錐表面，加熱其表 面至紅熱，溫度大概至1400°C~1500°C (高速鋼熔點(diǎn))，但由于加熱時(shí) 間較短，故此時(shí)，絲錐將處于熔融與半熔融狀態(tài)之間；
3) 迅速(在1 2秒內(nèi))將焊槍上乙炔閥門(mén)調(diào)小，使中性焰轉(zhuǎn)化為氧 化焰，此時(shí)將得到下面操作所需的氧化焰；
4) 將焊槍噴嘴氧化焰對(duì)準(zhǔn)斷在孔內(nèi)絲錐，噴射其表面，斷在孔內(nèi)的 絲錐在氧化焰中燃燒，生成的金屬氧化物隨著氧化焰的噴射壓力(大概 0.5Mpa)沖出孔外，殘留氧化物留在螺紋內(nèi)壁起到保護(hù)零件螺紋的目的；
5) 先關(guān)閉焊槍乙炔閥門(mén)，吹滅火焰，再關(guān)閉焊槍氧氣閥門(mén)，以此防 止爆炸；
6) 關(guān)閉氧氣瓶、乙炔瓶閥門(mén)；
7) 待零件冷卻后，用鑿子鑿去殘留在零件本體螺紋內(nèi)的殘留物(成 分以Fe304， Fe203及雜質(zhì)為主)，把殘留物全部鑿去并得到較為光整的 螺紋即可，以此來(lái)重新回攻螺紋；
8) 用一個(gè)新的絲錐回攻其螺紋。
綜上所述，本發(fā)明用于取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法簡(jiǎn)單方便，在各項(xiàng) 條件滿足的情況下，采用傳統(tǒng)的氧炔焰的特性，既迅速又不破壞零件本 體的螺紋，提高工作效率，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1. 一種取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法，該方法利用到氧氣乙炔焊機(jī)，是將氧氣瓶和乙炔瓶中的氣體輸送到焊槍處混合后點(diǎn)燃，用其火焰進(jìn)行加熱，其特征在于，該方法包括如下步驟①打開(kāi)氧氣瓶和乙炔瓶的閥門(mén)，隨之打開(kāi)焊槍上的乙炔閥門(mén)，用打火槍點(diǎn)燃焊槍并迅速打開(kāi)焊槍上的氧氣閥門(mén)，使得乙炔和氧氣按照25混合后燃燒，此時(shí)火焰顏色明亮，為中性焰，溫度為3050℃～3150℃；②將焊槍的噴嘴對(duì)準(zhǔn)斷在孔內(nèi)的絲錐斷面，加熱至接近絲錐的熔點(diǎn)100度，絲錐呈現(xiàn)熔融與半熔融狀態(tài)；③短時(shí)間內(nèi)將焊槍上的乙炔閥門(mén)調(diào)小，將焊槍噴射的中性焰轉(zhuǎn)化成氧化焰；④再次將噴嘴的氧化焰對(duì)準(zhǔn)孔內(nèi)的絲錐，噴射其斷面，使孔內(nèi)的絲錐在氧化焰中燃燒，使生成的熔融狀態(tài)的金屬氧化物隨氧化焰噴射壓力沖出孔外；⑤先關(guān)閉焊槍的乙炔閥門(mén)，吹滅火焰，然后關(guān)閉焊槍的氧氣閥門(mén)，最后關(guān)閉氧氣瓶和乙炔瓶；⑥待零件冷卻后，用鑿子鑿去留在孔的殘留物后，重新用新絲錐攻螺紋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法，其特征在 于，所述的氧氣瓶?jī)?nèi)的壓力為0. 5MPa，所述的乙炔瓶?jī)?nèi)的壓力為0. 5MPa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法，其特征在 于，所述的絲錐為高速鋼制成，步驟②中絲錐加熱后的溫度為1400°C 1500 °C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法，其特征在 于，步驟④中噴射絲錐斷面的氧化焰壓力為0.5MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用氧氣乙炔焊槍取出斷在孔內(nèi)絲錐的方法，為了不破壞性地取出斷絲錐，并且操作迅速快捷不影響其他工作，本發(fā)明采用了氧氣乙炔高溫火焰加熱，然后再將熔融態(tài)的金屬氧化物噴至孔外。本發(fā)明利用氧炔焰的高溫性、方向性對(duì)斷在孔內(nèi)絲錐進(jìn)行加熱，用氧化焰噴射斷在孔內(nèi)絲錐使其快速熔化，既迅速又不破壞零件本體的螺紋，提高工作效率，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B23K7/00GK101444867SQ20081020737
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者壘 張, 李紹琍, 沈希平 申請(qǐng)人:滬東重機(jī)有限公司