金屬零件在滲碳前需要清潔表面，但現(xiàn)有網(wǎng)帶爐的前清潔效果不好。為了提高網(wǎng)帶爐前清洗的除油效果，在網(wǎng)帶爐前安裝超聲波清洗機。結(jié)果表明，超聲波清洗機增加后，零件清洗效果得到改善，零件熱處理后滲層厚度更加均勻。

可控氣氛網(wǎng)帶爐是目前應(yīng)用最廣泛的熱處理設(shè)備之一，適用于中小型零件的批量、連續(xù)熱處理，可用于鋼淬火、回火、碳滲透等工藝。網(wǎng)帶爐一般由送料機構(gòu)、前清洗、淬火爐、后清洗、回火爐等部件組成，其中前清洗的目的是清洗零件表面的油、鐵屑和灰塵，避免硬度不均勻、軟點等缺陷。前清洗的主要組成部分是水槽、清洗劑和送料網(wǎng)帶，零件由送料機送入水槽，浸泡一段時間，然后送料網(wǎng)帶進入網(wǎng)帶爐。清洗劑一般由除油劑和水混合而成，通常在40~80℃使用。目前，網(wǎng)帶爐前的清洗效果不理想，由于清洗不干凈，零件碳滲透層不時發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，零件表面殘留的油是零件滲透不均勻的主要原因。由于之前的熱處理效果不理想，通常需要獨立的除油過程。

超聲波清洗技術(shù)是一種高效、環(huán)保的清洗方法，特別適用于清洗表面有孔、縫或形狀復(fù)雜的零件。通常，頻率高于20kHz的聲波稱為超聲波。當(dāng)超聲波在液體中傳播時，負(fù)壓和正壓會在聲波周期中交替產(chǎn)生。當(dāng)超聲波達到負(fù)壓時，液體中產(chǎn)生大量非常小的氣泡，即空化氣泡。這些小氣泡在超聲波產(chǎn)生的負(fù)壓下迅速振蕩和生長，然后在超聲波產(chǎn)生的正壓下迅速收縮直至破裂。當(dāng)小氣泡破裂時，高溫和高壓會在小空間內(nèi)形成，并形成強沖擊波和速度高達110m/s的微射流。這些小氣泡的破裂效應(yīng)給清洗液帶來了巨大的機械振動效應(yīng)、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。這些強沖擊波會破壞零件表面油污、灰塵等的吸附，導(dǎo)致污垢層的脫附和脫落，一些氣泡也會鉆入污垢，從而達到污垢的目的。此外，超聲波對油有乳化中和作用，能有效防止清洗后的油污再次附著在零件上。

超聲波清洗機主要由超聲波發(fā)生器（即超聲波電源）、換能器和清洗槽三部分組成。超聲波發(fā)生器將交流電轉(zhuǎn)換為超聲波頻電振蕩信號，并將其傳輸給超聲波交換器。超聲波交換器將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波頻電振蕩信號轉(zhuǎn)換為相同頻率的機械振動，然后在液體中傳播，并利用空化效應(yīng)清潔物體。

網(wǎng)帶爐前清洗增加超聲波清洗裝置后，對零件進行清洗，驗證其有效性。首先，比較了未經(jīng)超聲波清洗的套筒零件的外觀和清潔度。這兩個套筒的外觀如圖所示。從圖中可以看出，超聲波清洗后，零件表面更亮，污垢明顯減少。

超聲波清洗機用于網(wǎng)帶爐前清洗，能有效去除附著在零件上的油污、灰塵，超聲波清洗后的零件經(jīng)滲碳處理，滲層更加均勻。