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郑州高氏电磁感应加热设备有限公司

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发布时间:    信息编辑:郑州高氏    点击次数:

        轮边支承轴是重载外圆变截面零件,结构较复杂,其材料相当于国产35G 钢。支承轴结构尺寸及淬火部位如图17-8所示。支承轴热处理采用中频感应加热淬火处理,热处理技术要求严格。主要要求为:① 140 - 190mm 间环形平面区最小硬化宽度≥5mm,仂140mm圆柱区部位淬硬层深5~8mm,小129.6mm花键部位淬硬层深从齿根测为4 -8mm,过渡区的硬化层深≥lmm,淬火后不需回火。②工件热处理中进行首检、抽检及批量检验,除检验硬度和淬火缺陷外,特别关注检验工件的微裂纹及畸变缺陷,严格控制产品质量。生产中发现,采用初始试验工艺时,工件出现硬化层深度不足、硬度低的现象,以及细微裂纹缺陷,工件不合格。为此进行了跟踪检验分析及工艺改进。
                                                                 

支撑轴结构尺寸及淬火部位


        支承轴淬硬层深度达4 -8.5mm,采用中频感应加热淬火表面强化,频率选择在2 -4kHz范围内。根据工件淬火要求设计了专用感应器(图17-9)。其截面采采用斜面状以适合环形阶梯状工件加热;感应器内径尺寸较大,使其离圆柱区部位稍远,以降低巾140mm圆柱区的加热速度,使两区域加热速度趋于均匀。加热时适当停留感应器,在热传导和微弱感应作用下,使环形与圆柱区间的过渡区得到加热;随后移动感应器向花键区,根据工艺要求调整和控制其移动速度和加热功率,以获得要求的硬化层。淬火冷却中,由于工件尺寸较大、淬硬层深、组织变化范围大和畸变量要求严格考虑,经计算,支承轴局部变形必须控制在≤0.03mm以内才能满足要求。淬火介质选择质量分数为5%-8呖添加剂的水基淬火液,采用喷射冷却淬火,喷射压保持在0.2MPa,在工件表面形成一圈高80mm的冷却带,保证淬火冷却均匀良好。

感应器简图

       支承轴中频感应加热功率为3.5kHz,感应器与工件环面间隙取2mm,其他参数见表17-2。试验测试义明,试验工艺工件硬化层浅,硬化层深度未达劲技术要求,硬度低;同时发现,生产中如淬火液添加剂不足,或加水过多使冷却液质量分数≤2啪时,工件敏感部位出现微细裂纹使产品失效。经检验分析后,提出工艺改进措施如下:

 

       (1)感应器开始加热位置停留时间加长,使工件加热充分,奥氏体化完全,硬化效果较好。

 

       (2)增加在过渡区2部位停留时间,以使过渡区2部位加热充分,硬化效

 

       (3)适当增大输出功率,以增大加热深度,从而使淬火硬化深度增加。

 

       (4)感应器上升速度减慢,同样使工件表面加热更均匀,加热更充分,从而使工件在冷却中转变得更充分,使淬硬层深度增加且硬度增加,以达到技术要求指标。
   
       采用上述改进工艺措施后,支承轴淬火硬化质量明显改善,达到了技术要求指标,工件处理质量合格,见表17-3试样2测试结果。

 

中频感应加热淬火主要工艺参数