解決花鍵軸同一鍵槽各部位淬火加熱溫度不均勻性問題：

(1)減少感應(yīng)器高度在保證感應(yīng)器本身強度及內(nèi)部冷卻系統(tǒng)冷卻能力的前提下,減少感應(yīng)器高度,使感應(yīng)器可以進入花鍵三分之一后就開始加熱,使感應(yīng)器預(yù)熱部位的作用得以充分發(fā)揮。

(2)增加預(yù)熱工藝增加預(yù)熱工藝,感應(yīng)器在花鍵軸鍵槽下部起始位置加熱一、二秒后開始運動,增加花鍵軸鍵槽下部加熱效果。這樣達(dá)到花鍵軸同一鍵槽各部位淬火加熱溫度的均勻。

感應(yīng)在中國是感應(yīng)熱處理，致力于感應(yīng)淬火技術(shù)的研發(fā)已有十多年的歷程，目前擁有多項核心，其淬火機床已應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域傳動部件及動力輸出部件的感應(yīng)淬火。

變速器換檔叉軸感應(yīng)淬火

換檔叉軸結(jié)構(gòu)獨特,技術(shù)要求高,采用常規(guī)的感應(yīng)淬火工藝難以達(dá)到技術(shù)要求。熱處理技術(shù)要求及零件結(jié)構(gòu)特點零件材料為45鋼，要求波形槽部分感應(yīng)淬火,硬度≥55HRC,有效硬化層深≥2ｍｍ。

采用一般的多匝外圓感應(yīng)器淬火時,由于尖角效應(yīng),棱邊棱角部分的加熱速度比其它部分快,在波形槽溫度還未達(dá)到淬火溫度時,盲孔出口平臺的棱角棱邊就已過熱,甚至被燒熔。我們曾經(jīng)試過在盲孔中插入銅塞,以屏蔽盲孔及出口處的棱邊棱角。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。雖然解決了棱邊棱角過熱過燒,但由于零件整個圓柱面被加熱,盲孔受到熱影響產(chǎn)生變形,無法保證尺寸要求。采用平面感應(yīng)器對波形槽單邊加熱時,由于平面感應(yīng)器的功率損耗大,電效率低,加熱速度慢,在加熱波形槽過程中,熱量已向盲孔傳導(dǎo),再加上平面感應(yīng)器磁力線逸散入盲孔,當(dāng)波形槽溫度達(dá)淬火溫度時,盲孔也已被加熱,無法達(dá)到盲孔精度要求。

改進工藝方案為零件預(yù)先反彎曲變形→屏蔽感應(yīng)加熱淬火→回火→校直→磨外圓。(1)用紫銅管制造屏蔽套。半軸設(shè)計給感應(yīng)熱處理帶來了較大的難度,首先,采用一只感應(yīng)器既要滿足桿部深層淬火,又要滿足法蘭部圓角大直徑范圍淬火,其功率分配較難掌握。其作用是把不需加熱的地方全部屏蔽,只露出波形槽部分,這樣,在波形槽感應(yīng)加熱淬火過程中可地減少盲孔受到的熱影響。 (2)感應(yīng)器仍采用電的圓柱形感應(yīng)器。(3)為減少淬火變形,采用聚乙烯醇冷卻液。(4)在零件感應(yīng)加熱前進行預(yù)先反變形處理。

車軸的感應(yīng)淬火

40鋼車軸表面感應(yīng)淬火強化工藝研究是我國高速鐵路的發(fā)展需要,填補國內(nèi)在這項領(lǐng)域的技術(shù)空白。

車軸表面強化工藝的選擇對于絕大部分軸類零件,通常采用高頻或中頻表面淬火來提高其使用壽命。動車軸、機車軸是一種即傳遞動力而又起支撐作用的心軸,而車輛軸是一種不傳遞動力而只起支撐作用的心軸,主要承受彎曲或彎曲疲勞負(fù)荷。統(tǒng)計表明大多數(shù)的各類軸均因疲勞斷裂和微動磨蝕磨損而失效。為了避免發(fā)生脆性斷裂,滿足強度與韌性的要求,目前車軸常采用調(diào)質(zhì)或正火工藝,但往往因疲勞與微動磨蝕磨損性能欠佳,而沒有達(dá)到應(yīng)有的使用壽命。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。實踐表明,在調(diào)質(zhì)或正火的基礎(chǔ)上再施加表面感應(yīng)淬火強化處理,可使服役壽命成倍地延長。因此,這是提高車軸使用壽命的一種重要工藝方法。車軸表面強化一般主要分噴涂 滾壓強化和感應(yīng)淬火強化兩種,滾壓強化因其強化深度較淺,硬度較低,提高服役壽命有限。中頻感應(yīng)淬火加熱適中,適合車軸表面加熱深度。日本、法國均采用中頻感應(yīng)淬火強化。表面感應(yīng)強化對提高車軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)疲勞強度、減少對缺口的敏感性和應(yīng)力集中十分有效。表面感應(yīng)淬火后,由于心部高的有效韌性和塑性,允許其硬化層有較高的硬度,以保持高的耐磨性、強度和殘余壓應(yīng)力,充分發(fā)揮材料的潛力。國外對車軸中頻感應(yīng)淬火從過去的局部淬火、分段淬火,發(fā)展到現(xiàn)在的表面全長淬火。

整體感應(yīng)淬火工藝技術(shù)針對現(xiàn)有分段感應(yīng)淬火工藝技術(shù)存在的問題進行研究，開發(fā)出整體感應(yīng)淬火技術(shù)，整體感應(yīng)淬火工藝技術(shù)是將原來的兩次感應(yīng)淬火工藝合二為一，解決了分段感應(yīng)淬火過程中存在的問題，并使淬火區(qū)域連接在一起，實現(xiàn)淬硬層連續(xù)，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。整體感應(yīng)淬火技術(shù)的開發(fā)主要包括感應(yīng)淬火技術(shù)感應(yīng)器的設(shè)計及試制、輪轂軸管零件的工藝調(diào)試及結(jié)果分析；通過多輪的試驗及工藝調(diào)試試制出感應(yīng)淬火感應(yīng)器，開發(fā)出感應(yīng)淬火工藝，并試制出合格的輪轂軸管零件。淬火機床控制部分該控制系統(tǒng)由西門子S840D數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成,是該設(shè)備的核心部分，對淬火過程的凸輪軸運動、感應(yīng)器移動、能量控制、冷卻水和淬火介質(zhì)的冷卻、供給等進行控制,并具有自動監(jiān)測和報警功能,能將故障編碼和主要內(nèi)容顯示在主菜單上。整體感應(yīng)淬火技術(shù)由于淬火區(qū)域大，零件儲熱高，為自回火技術(shù)的實施創(chuàng)造了條件，因此在開發(fā)整體感應(yīng)淬火工藝過程中通過嚴(yán)格控制噴水壓力、持續(xù)時間、淬火液濃度等參數(shù)，使零件淬火后余溫達(dá)到大約200℃，實現(xiàn)了自回火，節(jié)省了回火費用。