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大型托輪軸感應(yīng)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(yīng)加熱表面淬火時(shí)，一次可以加熱的零件表面，是由高頻變壓器、感應(yīng)器的效率、設(shè)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(dāng)加熱設(shè)備一定時(shí)，所能加熱的直徑與感應(yīng)器有效圈的高度有關(guān)。軸外表面連續(xù)加熱時(shí)，在瞬時(shí)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(yīng)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(jī)床的適應(yīng)范圍，為此，將托輪軸的一端用臥式淬火機(jī)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(jī)床，在經(jīng)過淬火之后，產(chǎn)品質(zhì)量提高、變形量小。淬火時(shí)，支承輪可以隨工件轉(zhuǎn)動。托車可以固定于支架的軌道上滾動，當(dāng)托輪軸放于托車的支承輪上時(shí)，支承輪受很大的重力，因此，軸與支承輪之間也會產(chǎn)生較大的摩擦力。

托輪軸的感應(yīng)加熱表面淬火表明，適當(dāng)減小通常沿用的淬火感應(yīng)圈有效圈的高度，可以增大軸類淬火的直徑，再對淬火機(jī)床稍作改裝，就可以在一定范圍內(nèi)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(yīng)淬火

鋼平面滾道軸承是火箭、、發(fā)射裝置中用于回轉(zhuǎn)支承的重要部件。其滾道表面應(yīng)采用中頻感應(yīng)連續(xù)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(qū),不允許有密集的發(fā)紋。

滾道圈嵌鑲在框架之中,采用中頻感應(yīng)淬火機(jī)床，淬火操縱臺和工件回轉(zhuǎn)驅(qū)動架等輔助裝置。中頻淬火工藝在滾道弧面上連續(xù)漸進(jìn)預(yù)熱、加熱噴射淬火。調(diào)整、校正置于回轉(zhuǎn)驅(qū)動架上的軸承滾道,對回轉(zhuǎn)架中心的不同心度和不平行度小于0.6mm 。感應(yīng)器施感導(dǎo)體的工作面與滾道表面間隙2~4 mm。低淬鋼齒輪感應(yīng)加熱淬火利用鋼材的低淬透性,將感應(yīng)加熱透的齒輪用激烈的冷卻水進(jìn)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(xù)噴射淬火介質(zhì)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(zhì)。聚乙烯醇淬火介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)。

花鍵軸零件感應(yīng)淬火

花鍵軸類汽車零件在使用中承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和滑動摩擦,所以需要具有較高的表面硬度和抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。感應(yīng)淬火是提高其使用性能的方法之一。在汽車或機(jī)械制造領(lǐng)域中,花鍵軸類零件往往是承受交變的扭轉(zhuǎn)、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(qū)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(shí)踐表明,在調(diào)質(zhì)或正火的基礎(chǔ)上再施加表面感應(yīng)淬火強(qiáng)化處理,可使服役壽命成倍地延長。在生產(chǎn)實(shí)踐中為提高這些零件的使用性能,除個(gè)別零件采用調(diào)質(zhì)工藝外,絕大部分零件采用感應(yīng)熱處理強(qiáng)化工藝,其抗彎曲強(qiáng)度和抗扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度等性能得到極大提高。

整體一次加熱淬火方法感應(yīng)器結(jié)構(gòu)為矩形銅管加導(dǎo)磁體的縱向分布形式,即由銅管繞制成矩形回線結(jié)構(gòu), 加熱時(shí),工件上的感生渦流縱向環(huán)流,在工件旋轉(zhuǎn)同時(shí)整個(gè)圓周面迅速被加熱。感應(yīng)器銅導(dǎo)線上裝置的導(dǎo)磁體起到控制磁力線分布的作用。感應(yīng)器的附近裝置噴液冷卻器,在加熱工件達(dá)到設(shè)定溫度(或時(shí)間)時(shí)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(shù)齒輪。目前,國內(nèi)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(zhì)量和生產(chǎn)效率均達(dá)到比較好的狀態(tài)。

移動(掃描、連續(xù))加熱淬火方法感應(yīng)器一般為圓環(huán)形回線結(jié)構(gòu),環(huán)形導(dǎo)線內(nèi)部通有足夠壓力和流量的循環(huán)冷卻水。感應(yīng)加熱時(shí),工件上有周向感生電流流動,工件一邊加熱一邊與感應(yīng)器相對移動,感應(yīng)器上裝有噴液器,以實(shí)現(xiàn)一邊移動(掃描、連續(xù))加熱一邊噴射冷卻液冷卻,終實(shí)現(xiàn)淬火強(qiáng)化的目的。在汽車或機(jī)械制造領(lǐng)域中，花鍵軸類零件往往是承受交變的扭轉(zhuǎn)、交變的彎曲和滑動摩擦等載荷。