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發布時間:2020-08-20 20:35  







齒圈高頻淬火過程中常見問題與對策
感應加熱淬火工藝簡單、、節能等特點受到了大家的歡迎,尤其現在對環保抓的比較嚴的當下,在大環境下可以說感應淬火是一種趨勢,齒圈高頻淬火設備就是應用的感應淬火原理。齒圈(包括外齒圈和內齒圈)作為常用的機械傳動零件,特別是大直徑齒圈通過感應加熱淬火工藝進行表面強化,達到實際應用中所需要的硬度。感應在中國是感應熱處理龍頭企業,致力于感應淬火技術的研發已有十多年的歷程,目前擁有多項核心專利,其淬火機床已應用于眾多工業領域傳動部件及動力輸出部件的感應淬火。
齒圈感應加熱淬火有四種,沿齒溝感應淬火、逐齒感應淬火、回轉感應淬火、雙頻感應淬火。
1、沿齒溝感應淬火:使齒面和齒根得到硬化,齒頂中部無淬硬層。此法熱處理變形小,但生產效率低。
2、逐齒感應淬火:齒面硬化,齒根無硬化層,提高齒面的耐磨性,但因熱影響區的存在,會降低齒的強度。
3、回轉感應淬火:單圈掃描淬火或多匝同時加熱淬火,齒部基本淬透,齒根硬化層淺。適于中小齒輪,不適于高速、重載齒輪。
4、雙頻感應淬火:中頻預熱齒槽,高頻加熱齒頂,得到基本沿齒廓分布的硬化層。
齒圈高頻淬火過程中常見問題與對策(這里主要以沿齒溝感應淬火方法為例)
齒輪感應淬火的發展
齒輪的硬齒面熱處理工藝主要有 :滲碳 (和碳氮共滲 )、滲氮 (和軟氮化 )及感應淬火。齒輪感應淬火和滲碳、滲氮相比 ,具有節能、節約合金元素、生產周期短、勞動環境好以及可在線生產等優點。因此 ,隨著齒輪感應淬火工藝的不斷改進 ,它在機床、汽車、拖拉機、機車以及回轉支承等制造工業等應用領域得到了越來越廣泛的應用。軸外表面連續加熱時,在瞬時加熱面積一定的情況下,加熱帶的寬度和所能加熱的軸的直徑成反比,加熱帶的寬度是由感應有效圈的高度決定的。
常規 (單頻 )齒輪感應淬火
機床傳動齒輪使用感應淬火早 ,但受當時感應淬火電源頻率的限制 ,大部分仍采用高頻200kHz或中頻 25~8kHz電應淬火。此種工藝常得到全齒淬硬或半齒淬硬的齒輪。
單齒一次加熱或掃描淬火
單齒一次加熱淬火中頻 8~10kHz常用于m =8mm以上的大模數齒輪。沿齒溝掃描淬火 沿齒溝掃描淬火主要用于m =6mm以上的直齒輪及斜齒輪 ,此種方法應用極廣 ,并且已有極成熟的工藝與裝備。
錐齒輪高頻感應加熱淬火工藝
錐齒輪用于拖拉機產品中,其齒部要求高頻表面淬火,圓柱形感應器進行工藝試驗,發現工件淬火硬度不均, 不能滿足產品技術要求。
與齒部形狀相一致的錐形感應器,通過工藝試驗,滿足了產品技術要求。
產品的材質為45鋼,熱處理調質硬度25-30HRC,齒部要求表面淬火,淬火硬度40-50HRC。
齒部高頻淬火采用感應淬火設備。采用同時加熱噴水冷卻。高頻感應淬火所用 感應器為錐形感應器,感應器與齒部大端面之間間隙為2mm。
通過生產實踐,采用錐形感應器對錐齒輪齒部進行高頻淬火,回火后測得齒部表面淬火硬度均在40-50HRC之間,產品質量穩定,滿足生產需求及產品技術要求。
齒輪聯軸器感應加熱淬火的工藝研究
鼓形齒輪聯軸器在高速、重載機械上得到廣泛應用,具有無軸向竄動、傳動平衡、沖擊振動和噪聲小的特點,但加工工藝過程比較復雜,原熱處理花鍵采用滲氮處理。
為了提高生產效率,降低生產成本,在保證產品質量的前提,對齒輪聯軸器進行了感應淬火處理的測試。測試采用數控感應淬火機床,淬火感應器與工件之間間隙均勻,采用掃描淬火的方式進行.淬火后工件的內花鍵,外鼓形齒硬度均符合技術要求,對內花鍵、外鼓形齒進行了裂紋檢測,未發現裂紋。對感應淬火后齒輪聯軸器內花鍵、外鼓形齒進行變形檢測,變形較小,符合技術要求。有效硬化層深度,均滿足技術要求。金相組織檢驗屬于細馬氏體,組織級別符合標準要求。相對于滲碳工藝相比,可以縮短生產周期,并且可以提升生產效率,并降低生產成本。感應加熱磁場鄰近效應及導磁體的驅流效應,使感應磁場進一步被擠向感應器鼻部邊緣,相當于再縮小感應器與齒根間距,提高齒根加熱速度,達到接近齒面加熱速度,這樣達到減少花鍵軸同一橫截面淬火加熱溫度不均勻性的目的。