齒圈高頻淬火過程中常見問題與對策

感應(yīng)加熱淬火工藝簡單、、節(jié)能等特點受到了大家的歡迎，尤其現(xiàn)在對環(huán)保抓的比較嚴(yán)的當(dāng)下，在大環(huán)境下可以說感應(yīng)淬火是一種趨勢，齒圈高頻淬火設(shè)備就是應(yīng)用的感應(yīng)淬火原理。改進(jìn)工藝方案為零件預(yù)先反彎曲變形→屏蔽感應(yīng)加熱淬火→回火→校直→磨外圓。齒圈(包括外齒圈和內(nèi)齒圈)作為常用的機(jī)械傳動零件，特別是大直徑齒圈通過感應(yīng)加熱淬火工藝進(jìn)行表面強(qiáng)化，達(dá)到實際應(yīng)用中所需要的硬度。

齒圈感應(yīng)加熱淬火有四種，沿齒溝感應(yīng)淬火、逐齒感應(yīng)淬火、回轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火、雙頻感應(yīng)淬火。

1、沿齒溝感應(yīng)淬火：使齒面和齒根得到硬化，齒頂中部無淬硬層。此法熱處理變形小，但生產(chǎn)效率低。

2、逐齒感應(yīng)淬火：齒面硬化，齒根無硬化層，提高齒面的耐磨性，但因熱影響區(qū)的存在，會降低齒的強(qiáng)度。

3、回轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火：單圈掃描淬火或多匝同時加熱淬火，齒部基本淬透，齒根硬化層淺。適于中小齒輪，不適于高速、重載齒輪。

4、雙頻感應(yīng)淬火：中頻預(yù)熱齒槽，高頻加熱齒頂，得到基本沿齒廓分布的硬化層。

齒圈高頻淬火過程中常見問題與對策（這里主要以沿齒溝感應(yīng)淬火方法為例）

花鍵軸感應(yīng)淬火的研究

目前，花鍵軸中頻感應(yīng)淬火工藝已逐步代替原滲氮工藝。

(1)淬火感應(yīng)器與花鍵軸鍵槽同一截面各部位不等間距齒頂部位加熱速度快,增大間距,減弱磁感應(yīng)強(qiáng)度;齒面部位加熱速度較快,增大間距,適當(dāng)減弱磁感應(yīng)強(qiáng)度;齒根部位加熱速度慢,增大間距,增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度。

(2)加裝導(dǎo)磁體減少感應(yīng)器鼻部寬度,利用鑲裝磁阻小的導(dǎo)磁體材料(硅鋼片)。簡單的說就是銷軸淬火設(shè)備熱處理效果好，詳細(xì)的就要從多方面來比較了。感應(yīng)加熱磁場鄰近效應(yīng)及導(dǎo)磁體的驅(qū)流效應(yīng),使感應(yīng)磁場進(jìn)一步被擠向感應(yīng)器鼻部邊緣,相當(dāng)于再縮小感應(yīng)器與齒根間距,提高齒根加熱速度,達(dá)到接近齒面加熱速度,這樣達(dá)到減少花鍵軸同一橫截面淬火加熱溫度不均勻性的目的。

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。凸輪軸是活塞發(fā)動機(jī)里的一個部件，它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。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、勞動環(huán)境好以及可在線生產(chǎn)等優(yōu)點。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)床傳動齒輪使用感應(yīng)淬火早 ,但受當(dāng)時感應(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。

感應(yīng)加熱表面淬火在汽車末端齒輪上的應(yīng)用

滲碳處理是目前汽車和拖拉機(jī)重載齒輪主要的熱處理淬火方式。但是，經(jīng)過這種處理后的零件加工性不高，因為厚度不大的齒冠會產(chǎn)生徑向和端面變形。

對齒輪的每個齒進(jìn)行感應(yīng)加熱后再進(jìn)行冷卻淬火的方式，齒輪的耐磨性不亞于滲碳方式處理過的齒輪。

對于感應(yīng)加熱表面淬火復(fù)雜的過程是保證感應(yīng)器與淬火表面之間的固定間隙。當(dāng)用低高度感應(yīng)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。通過的定位控制，以確保感應(yīng)器與齒輪淬火面的間隙保持在一定的誤差范圍內(nèi)。為了使沿齒面輪廓的淬火層達(dá)到均勻的厚度，在淬火時待加工表面相對于感應(yīng)器的移動速度要平穩(wěn)地由齒頂處的值變化至值。利用運動的感應(yīng)器從一個齒頂經(jīng)齒窩到達(dá)下一個相鄰的齒頂，使工作面很窄小的區(qū)域被加熱和冷卻，這種對齒 面持續(xù)不斷淬火的方法有重大的工藝優(yōu)越性。

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