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    2020-9-7

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感应淬火技术在风电增速齿轮箱内齿圈上的应用

在齿轮的强化方法中,感应淬火与调质、渗碳、渗氮一起构成四大基础工艺。考虑到生产实际,在风电增速箱内齿圈的批量生产中采用渗氮或感应淬火工艺可以获得比较高的生产效率及较低的生产成本。具体采用何种工艺主要由客户要求、自身工艺控制水平及生产效率成本等因素而定。根据iso6336标准,对于模数大于16的齿轮件就不再使用氮化工艺提高表面硬度,故对模数大于16的内齿圈采用感应淬火工艺进行加工。

1.感应淬火工艺

风电增速箱内齿圈一般采用逐/隔齿沿齿沟扫描技术进行感应淬火。采用设计制造合理的感应器,配合的工艺参数控制,可以生产优良、稳定的感应淬火齿圈。

2.感应淬火的优缺点

将感应淬火技术应用于风电增速箱内齿圈上,不仅具有生产、节约能源、环境污染小以及易于实现自动化等感应淬火共有优点,还具有以下特点:

(1)相比于氮化,其对基体硬度和组织要求可以适当放宽。

(2)相比于渗碳淬火,工件不是整体加热,变形较小,故相应磨量较小,大齿轮淬火设备价格,设计放模量可减少,且后续生产加工成本较低。

(3)批量生产时交货期短,满足一些客户需求。

(4)便于机械化和自动化,设备紧凑,使用方便,劳动条件好。

但使用感应淬火技术对内齿圈进行加工,尚有以下困难及缺点待克服:新齿形产品工艺试验周期较长,感应器设计/相关工艺参数选择需要慎之又慎;不能实现全齿宽淬硬。目前可满足设计上80%齿宽高符合工艺要求,这一点也是未来需要改进和克服的地方;批量生产时,发生批量事故风险较大,需要严格的控制体系和较高的控制水平来进行控制。







齿轮联轴器感应加热淬火的工艺研究

鼓形齿轮联轴器在高速、重载机械上得到广泛应用,具有无轴向窜动、传动平衡、冲击振动和噪声小的特点,但加工工艺过程比较复杂,原热处理花键采用渗氮处理。

为了提高生产效率,降低生产成本,在---产品的前提,对齿轮联轴器进行了感应淬火处理的测试。测试采用数控感应淬火机床,淬火感应器与工件之间间隙均匀,采用扫描淬火的方式进行.淬火后工件的内花键,外鼓形齿硬度均符合技术要求,对内花键、外鼓形齿进行了裂纹检测,未发现裂纹。对感应淬火后齿轮联轴器内花键、外鼓形齿进行变形检测,变形较小,符合技术要求。有效硬化层---,均满足技术要求。金相组织检验属于细马氏体,组织级别符合标准要求。相对于渗碳工艺相比,可以缩短生产周期,并且可以提升生产效率,并降低生产成本。







轴类零件在感应加热淬火后的回火温度

感应淬火的钢轴类零件的回火温度为150至205摄氏度。在该温度的回火条件下,40钢的轴具有的扭转强度和较好的塑性(扭曲度),并具有的性能和抗过载性能。

此项结果是通过对40钢(热轧圆钢)的轴类零件在进行多次感应淬火和回火试验得出的结果。试验在同一环境及同一感应加热设备下进行。在试验中进行了150摄氏度、175摄氏度、205摄氏度、260摄氏度、315摄氏度等一系列的回火试验并通过数据比对得出的结论。从40钢轴的扭转试验结果看,在150摄氏度至205摄氏度回火温度下可以获得的性能。疲劳试验表示温度超过205摄氏度后,回火的结果并不理想。对于温度超过150摄氏度的回火而言,扭转强度---下降了,而断裂前的扭转度在205摄氏度回火时达到了峰值。







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