齒輪感應(yīng)淬火的發(fā)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(yīng)淬火。因此,隨著齒輪感應(yīng)淬火工藝的不斷改進(jìn),它在機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車以及回轉(zhuǎn)支承等制造工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。齒輪感應(yīng)淬火和滲碳、滲氮相比 ,具有節(jié)能、節(jié)約合金元素、生產(chǎn)周期短、勞動(dòng)環(huán)境好以及可在線生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此 ,隨著齒輪感應(yīng)淬火工藝的不斷改進(jìn) ,它在機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車以及回轉(zhuǎn)支承等制造工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

常規(guī) (單頻 )齒輪感應(yīng)淬火

機(jī)床傳動(dòng)齒輪使用感應(yīng)淬火早 ,但受當(dāng)時(shí)感應(yīng)淬火電源頻率的限制 ,大部分仍采用高頻200kHz或中頻 25～8kHz電應(yīng)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(shù)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(yīng)用極廣 ,并且已有極成熟的工藝與裝備。

轉(zhuǎn)向齒條感應(yīng)淬火技術(shù)

感應(yīng)加熱電流頻率的選擇電流頻率的選擇與齒條齒面和齒背的硬化層深、齒傾角及零件直徑等因素有關(guān)。

要保持感應(yīng)淬火技術(shù)在轉(zhuǎn)向齒條生產(chǎn)線上的應(yīng)用,必須設(shè)計(jì)研制擠壓夾持裝置,確保該技術(shù)在大批量生產(chǎn)過程中發(fā)揮功效。試驗(yàn)中運(yùn)用了多種擠壓裝置(淬火機(jī)床)較好地解決了大批量生產(chǎn)中齒條的裝夾定位問題。

在轉(zhuǎn)向齒條接觸式感應(yīng)淬火過程中,采用保證齒溝都得到充分冷卻的噴水并在齒條加熱本體的另一側(cè)輔助噴淋冷的冷卻方式,在生產(chǎn)過程中對(duì)加強(qiáng)齒條的硬化及減小畸變產(chǎn)生了良好的效果。

限制淬火畸變方法：

①淬火時(shí)在齒條背部采用3點(diǎn)支撐,其中一點(diǎn)為預(yù)應(yīng)力支撐,其相對(duì)于另外2個(gè)支撐塊的高度,要控制在一定范圍內(nèi),同時(shí)3個(gè)支撐塊的布置必須同軸;②系統(tǒng)對(duì)齒條壓緊,選擇合理的系統(tǒng)壓力;③齒條淬火時(shí),合理選擇壓緊部位。

錐齒輪高頻感應(yīng)加熱淬火工藝

錐齒輪用于拖拉機(jī)產(chǎn)品中，其齒部要求高頻表面淬火，圓柱形感應(yīng)器進(jìn)行工藝試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)工件淬火硬度不均, 不能滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。

與齒部形狀相一致的錐形感應(yīng)器,通過工藝試驗(yàn),滿足了產(chǎn)品技術(shù)要求。

產(chǎn)品的材質(zhì)為45鋼，熱處理調(diào)質(zhì)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(yīng)淬火設(shè)備。采用同時(shí)加熱噴水冷卻。高頻感應(yīng)淬火所用 感應(yīng)器為錐形感應(yīng)器,感應(yīng)器與齒部大端面之間間隙為2mm。

通過生產(chǎn)實(shí)踐，采用錐形感應(yīng)器對(duì)錐齒輪齒部進(jìn)行高頻淬火，回火后測(cè)得齒部表面淬火硬度均在40-50HRC之間，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)需求及產(chǎn)品技術(shù)要求。

感應(yīng)加熱表面淬火在齒輪傳動(dòng)件上的應(yīng)用

機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步向從事感應(yīng)淬火工藝和設(shè)備工作的技術(shù)人員提出了愈來愈多的難題。為解決這些難題，必須研制新的技術(shù)裝備和采用新的工藝方法。

齒輪傳動(dòng)件工作時(shí)承受各種類型的載荷，為提高零件在各種服役條件下的強(qiáng)度和壽命， 對(duì)熱處理提出了許多具體的要求。比如：只要在淺淬硬層的表面獲得高硬度就可以提高表面耐磨性。目前可滿足設(shè)計(jì)上80%齒寬高符合工藝要求，這一點(diǎn)也是未來需要改進(jìn)和克服的地方。對(duì)于重載齒輪， 應(yīng)增大輪齒高接觸載荷區(qū)即接近節(jié)圓直徑的淬硬層。沿齒廓即齒部和齒根淬火會(huì)提高在交變載荷下工作的齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度。淬硬層在齒根處斷開或齒根部淬硬層太淺，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，是很危險(xiǎn)的。需解決的主要問題是選擇工作頻率和淬火方法，淬火方法對(duì)淬火感應(yīng)器的研制提出了很高的要求。特殊設(shè)計(jì)感應(yīng)器能夠仿齒溝形狀的淬硬層，這與工件中感應(yīng)渦流的路徑有關(guān)。

在齒輪感應(yīng)淬火領(lǐng)域，可為客戶提供：齒輪單齒淬火、齒輪整體淬火、大型齒輪淬火解決方案。整套淬火設(shè)備包括：晶體管感應(yīng)加熱電源、淬火機(jī)床、設(shè)備冷卻系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)齒輪淬火過程全部自動(dòng)化。