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大型托輪軸感應淬火的工藝分析

大型托輪軸的材料為40Cr鋼，重量約900-1200kg,兩端表面淬火硬度為HRC通40~45，淬硬層深度＞0.4mm.在通常情況下，高頻感應加熱表面淬火時，一次可以加熱的零件表面，是由高頻變壓器、感應器的效率、設備的輸出功率及零件加熱所需的單位功率決定。軸類零件的外表面加熱淬火，當加熱設備一定時，所能加熱的直徑與感應器有效圈的高度有關。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。由于托輪軸重量和尺寸較大，超過了一般淬火機床的適應范圍，為此，將托輪軸的一端用臥式淬火機床的卡盤卡緊，中部置于新制作的托車的支承輪上，為了避免劃傷軸的表面，支承輪用黃銅制作。2、采用立式淬火機床，在經過淬火之后，產品質量提高、變形量小。淬火時，支承輪可以隨工件轉動。托車可以固定于支架的軌道上滾動，當托輪軸放于托車的支承輪上時，支承輪受很大的重力，因此，軸與支承輪之間也會產生較大的摩擦力。

托輪軸的感應加熱表面淬火表明，適當減小通常沿用的淬火感應圈有效圈的高度，可以增大軸類淬火的直徑，再對淬火機床稍作改裝，就可以在一定范圍內解決大型軸類的表面淬火問題了。

大型軸承圈滾道中頻感應淬火

鋼平面滾道軸承是火箭、、發射裝置中用于回轉支承的重要部件。其滾道表面應采用中頻感應連續淬火回火。弧面要求淬火HRC50~55,硬化層深度3.0mm,允許2處共有<40mm長、HRC>45的淬火軟帶區,不允許有密集的發紋。

滾道圈嵌鑲在框架之中,采用中頻感應淬火機床，淬火操縱臺和工件回轉驅動架等輔助裝置。中頻淬火工藝在滾道弧面上連續漸進預熱、加熱噴射淬火。調整、校正置于回轉驅動架上的軸承滾道,對回轉架中心的不同心度和不平行度小于0.6mm 。感應器施感導體的工作面與滾道表面間隙2~4 mm。低淬鋼齒輪感應加熱淬火利用鋼材的低淬透性,將感應加熱透的齒輪用激烈的冷卻水進行淬火,得到沿齒輪廓的淬硬層及略提高硬度的齒心部。軸承圈滾道表面中頻連續噴射淬火介質常用 0.05~0.3%聚乙烯醇水溶液、4~10%乳化油水溶液或其它油類介質。聚乙烯醇淬火介質冷卻能力強。

花鍵軸零件感應淬火

花鍵軸類汽車零件在使用中承受扭轉應力和滑動摩擦,所以需要具有較高的表面硬度和抗扭轉強度。感應淬火是提高其使用性能的方法之一。在汽車或機械制造領域中,花鍵軸類零件往往是承受交變的扭轉、交變的彎曲和滑動摩擦等載荷。商用車常見花鍵軸類零件主要包括驅動半軸、貫通軸、傳動軸、花鍵軸、花鍵軸叉、軸間差速器殼、行星輪架軸、制動凸輪軸等。實踐表明,在調質或正火的基礎上再施加表面感應淬火強化處理,可使服役壽命成倍地延長。在生產實踐中為提高這些零件的使用性能,除個別零件采用調質工藝外,絕大部分零件采用感應熱處理強化工藝,其抗彎曲強度和抗扭轉疲勞強度等性能得到極大提高。

整體一次加熱淬火方法感應器結構為矩形銅管加導磁體的縱向分布形式,即由銅管繞制成矩形回線結構, 加熱時,工件上的感生渦流縱向環流,在工件旋轉同時整個圓周面迅速被加熱。感應器銅導線上裝置的導磁體起到控制磁力線分布的作用。感應器的附近裝置噴液冷卻器,在加熱工件達到設定溫度(或時間)時自動噴液冷卻。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。目前,國內汽車廠家多采用整體一次加熱淬火方法來處理半軸這類零件,零件的質量和生產效率均達到比較好的狀態。

移動(掃描、連續)加熱淬火方法感應器一般為圓環形回線結構,環形導線內部通有足夠壓力和流量的循環冷卻水。感應加熱時,工件上有周向感生電流流動,工件一邊加熱一邊與感應器相對移動,感應器上裝有噴液器,以實現一邊移動(掃描、連續)加熱一邊噴射冷卻液冷卻,終實現淬火強化的目的。在汽車或機械制造領域中，花鍵軸類零件往往是承受交變的扭轉、交變的彎曲和滑動摩擦等載荷。