大型托轮轴感应淬火的工艺分析
大型托轮轴的材料为40cr钢,重量约900-1200kg,两端表面淬火硬度为hrc通40~45,淬硬层--->0.4mm.在通常情况下,高频感应加热表面淬火时,一次可以加热的零件表面,是由高频变压器、感应器的效率、设备的输出功率及零件加热所需的单位功率决定。轴类零件的外表面加热淬火,当加热设备一定时,所能加热的直径与感应器有效圈的高度有关。轴外表面连续加热时,在瞬时加热面积一定的情况下,加热带的宽度和所能加热的轴的直径成反比,加热带的宽度是由感应有效圈的高度决定的。由于托轮轴重量和尺寸较大,超过了一般淬火机床的适应范围,为此,将托轮轴的一端用卧式淬火机床的卡盘卡紧,中部置于新制作的托车的支承轮上,为了避免划伤轴的表面,支承轮用黄铜制作。淬火时,支承轮可以随工件转动。托车可以固定于支架的轨道上滚动,当托轮轴放于托车的支承轮上时,支承轮受很大的重力,因此,轴与支承轮之间也会产生较大的摩擦力。
托轮轴的感应加热表面淬火表明,适当减小通常沿用的淬火感应圈有效圈的高度,可以增大轴类淬火的直径,再对淬火机床稍作改装,就可以在一定范围内解决大型轴类的表面淬火问题了。
半轴法兰圆角感应淬火
半轴是汽车上传递扭矩的重要零件 ,过去半轴多采用调质处理 ,随着感应淬火技术的发展 ,目前---汽车半轴基本上都采用感应淬火取代调质 ,使半轴疲劳寿命---提高。
半轴设计给感应热处理带来了较大的难度 ,首先 ,采用一只感应器既要满足杆部深层淬火 ,又要满足法兰部圆角大直径范围淬火 ,其功率分配较难掌握。其次 ,较细的杆径 ,较深的淬火层使零件淬火变形的控制成为难点。因此必须设计的感应器满---克服以上的难点。新设计的感应器有以下优点 :镶嵌导磁体迫使磁力线向圆角集中 ,提高了平面加热效率 ,---加强了圆角淬火的效果。通过实际生产及测试,淬火后的半轴具有---的强韧性 ,实现了强度、塑性和韧性的合理配合。工艺采用立式淬火机床连续淬火,可以大批量生产品---良的半轴。
汽车轮毂轴分段感应淬火与整体感应淬火的工艺的区别
分段感应淬火和整体感应淬火在汽车轮毂轴上应用的进行对比。
1.分段感应淬火工艺
目前生产厂家大部分都设计采用复杂台阶的轮毂轴管结构,由于轮毂轴管特殊结构,目前感应淬火强化多采用分段多次进行。淬火强化区域包括两段外圆柱面及三个过度圆角,淬火区域比较复杂。分段感应淬火技术有以下缺点:
(1)轮毂轴管有两段不连续的淬火区,分两道工序淬火,所需感应器品种多;
(2)淬火变形超差造成废品率较高,且分段淬火生产节拍慢、成本高、工人劳动强度大;
(3)分段感应淬火形成的中间淬火软带降低了轮毂轴管的强度,由于淬火硬化区和软带硬度相差大,进入磨削工序软带部位粗糙度偏低,影响磨削;
(4)分段感应淬火技术中圆角靠圆角的热传导带起来,凸轮轴淬火机惠,台阶尖角部位存在明显的过热问题;
(5)分段感应淬火使零件储热少,自回火开裂风险增大。对于以---段感应淬火技术所带来的缺点,其中淬火变形问题可以采取加大磨削余量的办法解决,但会增加部分磨削加工的成本;其他缺点在使用分段淬火技术时是无法解决办法的,如需这些问题,需进一步优化感应热处理工艺。
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