您好，歡迎來到易龍商務網！
發布時間：2021-03-23 09:48
【廣告】
車軸感應淬火技術的發展
車軸是機車車輛中的部件之一,它直接關系到鐵道車輛行車安全。從19世紀中到20世紀初,各國對車軸的疲勞斷裂進行了大量的研究,如科學家Ｗｈｏｌｅｒ和Ｈｏｇｅｒ用全尺寸車軸進行車軸疲勞斷裂的研究,日本也對實物車軸進行了大量的試驗研究。對車軸疲勞強度和疲勞斷裂機理已研究很清楚,但鐵路車輛車軸疲勞斷裂依然存在。例如,在俄羅斯僅1993年在運用的220～250萬根車軸中,因疲勞裂紋而報廢的就達6800根。法國在高速鐵路系統的定期檢修中,將輪座磨去0.5mm深,以防止再次裂紋萌生。在日本新干線使用的所有車軸,運行 45萬公里后,用磁粉探傷儀進行檢查,每年進行磁粉探傷的車軸總數約2萬根。隨著高速鐵路在世界各國的興起和不斷發展,對車軸的安全使用性能提出了更高的要求。強化車軸表面,是提高車軸斷裂的重要措施。無論是法國、日本還是德國對高速運行下的車軸都進行了大量的研究和應用,日本、法國均采用低碳鋼制造車軸,并進行表面感應淬火處理。日本新干線的使用結果表明,這種車軸經表面感應淬火后,克服了車軸的斷裂,確保了行車安全。車軸材料我國的機車、車輛均采用碳素鋼車軸,縱觀總體情況,應該說碳素鋼車軸是成熟的、可靠的。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。對于高速列車車軸材料是選碳素鋼還是合金鋼,我國還沒有成熟的技術。由于各國的國情不同 ,技術觀點不同 ,選用的車軸材料不盡相同,但都屬于低碳鋼范疇。
感應淬火低碳鋼車軸表面采用感應淬火是提高其疲勞壽命為經濟而有效的方法。日本對此進行了詳細的試驗研究 ,并成功地運用在高速鐵路上。日本新干線在這方面工作早在 1948年就開始了 ,碳素鋼經調質處理后 ,再沿車軸縱向進行表面感應加熱淬火 ,在淬硬層內獲得非常細的馬氏體組織 ,使其表面硬度顯著增加。花鍵軸淬火、凸輪軸淬火、齒輪軸淬火分別用什么樣的軸類淬火機齒輪軸指支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件，一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑，機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。
曲軸淬火感應淬火設備的技術
曲軸淬火感應器，特別是半環型感應器造價昂貴，因此如何降低造價，提率及增長使用壽命已成為主要的目標。
已研制出固定式（靜止式）曲軸淬火感應器，其特點是：加熱時工件不轉動，節能、，感應器壽命長。
根據生產率和工件構造，有幾種設備的技術可以適用以下四種主要操作：
1.周圍噴淋 一個專用的噴淋裝置將保護氣體帶給進行淬火的工件。它可以連接氣體或淬火液回路。在使用的時候，必須增加一個圍堵裝置以縮小需要氣體的區域。
2.手套式操作箱 對低產量和半自動生產方式而言，手套式操作箱方案是經濟、簡單的方案。充氣室的簡化版早就被證明對于保護大、中、小復合的工件的氣體而言都適用。這個箱子的結構可以根據實際需要來訂制，通常在加工過程中是密封的，系統像半開口容器系統一樣簡單，以減少結垢。淬火機床具有兩個工位，淬火變壓器、感應器共兩套,每個工位各一套。
3.充氣室 該設備的設計是用于大工件的，并需要有完整的全封閉的工作區域。從外部對工件的上下料操作需要一個自動化方案，并且需要適應大部件。為減少旋轉工作臺轉動以及掃描臺或其他機械裝置產生的氣流的干擾，可以為系統額外添加一個局部噴淋器。
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。
提升齒輪硬度的方式：感應加熱及淬火
齒輪旋轉淬火（使用環形感應器）
旋轉淬火是的感應齒輪硬化方法，并且它特別適用于中等大小的齒輪。在加熱期間旋轉齒輪以確保能量的均勻分布。可以使用環繞整個齒輪的感應器。當應用感應器時，有五個參數對硬度起主要作用：頻率，功率，循環時間，感應器幾何形狀和淬火條件。通過加熱時間，頻率和功率的變化獲得的感應淬火圖案。通常，當僅需要硬化齒尖時，應結合較短的加熱時間來施加較高的頻率和較高的功率密度。為了硬化齒根，使用較低的頻率。淬火的硬度層深度,取決于感應設備的頻率和加熱時間,頻率越高或加熱時間越短,硬度層深度越低。
感應淬火是一個兩步過程：加熱和淬火。兩個階段都很重要。在旋轉淬火應用中有三種方法來淬火齒輪
1.將齒輪浸入淬火槽中。這種技術特別適用于大齒輪；
2.使用集成噴霧淬火“就地”淬火。中小型齒輪通常使用這種技術淬火；
3.使用位于感應器下方的單獨的同心噴霧滅火塊（淬火）。淬火-蒸氣層，沸騰和對流熱傳遞的三個階段的經典冷卻曲線不能直接應用于噴射淬火。由于噴射淬火的性質，兩個階段被大大抑制。同時，在對流階段期間的冷卻更嚴重。齒輪幾何形狀和轉速是在齒輪淬火期間對淬火流動和冷卻嚴重性具有顯著影響的其它因素。同樣重要的是避免感應器和淬火系統相對于齒輪和齒輪擺動的偏心。即使齒輪旋轉，齒輪擺動將導致齒輪的特定部分在加熱期間更熱，因為不管旋轉，它將總是更靠近線圈。除了不均勻加熱以外，擺動還引起不均勻淬火，導致額外的硬度不均勻性和齒輪形狀變形。已經報道，使用齒輪旋轉硬化技術而不是“逐齒”或“間隙”方法在齒根內獲得更有利的壓縮應力。05ｍｍ,系統的移動速度應均勻平穩,能在規定的不同位置停留,在不同區域以不同的規定速度工作,這樣才能保證工件不同截面及尺寸過渡區的硬化層深度達到工藝要求,產品質量連續、穩定、可靠。
