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。
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- ,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。
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。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,內齒輪淬火設備價錢,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-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。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。
齒輪感應淬火操作要點是什么?
1)齒輪全齒加熱淬火時,應在淬火機床上進行,齒輪與定位心軸的間隙應≤0. 40mm,定位心軸臺階高為5~10mm即可,太大時會對齒輪加熱有影響。
2)雙聯齒輪淬火時,當大、小齒輪的距離≤15mm時,先淬大齒輪,后淬小齒輪。加熱小齒輪時,為防止將已淬硬的齒面加熱,可采用三角形截面感應器,或用銅板屏蔽的方法。對于直徑不大的雙聯齒輪,為提率,也可采用雙圈感應器串聯的方法一次完成淬火。
3)具有內外齒的齒輪淬火時,應先淬內齒輪,后淬外齒輪。-時可用水冷卻內齒輪。
4)端面有離合卡爪的齒輪淬火時,應先淬卡爪,后淬齒輪。-時可用水冷卻卡爪。
5)在單件或零星生產中,為操作方便和省去制作感應器的過程,可采取一些簡便的淬火方法。例如:用普通外圓感應器加熱錐齒輪。將感應器傾斜一定角度,使感應器低端靠近錐齒輪大端,感應器靠近錐齒輪小端,調整好感應器傾斜角度及其與錐齒輪的間隙,使錐齒輪在感應器中旋轉,即可獲得均勻加熱。當用低高度感應器加熱高度較高的圓柱齒輪時,可先加熱齒輪的中間部位,然后上下移動齒輪,使齒輪沿齒寬方向溫度均勻后即可冷卻淬火。
6)大模數齒輪采用單齒連續加熱淬火時,為-感應器與齒部間隙的一致性,一般采用靠模對齒溝定位。