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链轮表面感应淬火可直接选配套的链轮高频淬火设备
链轮在工作的时候会受到扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用,在链轮的表面承受着比心部更高的应力,因而更易变形火损坏,所以在生产链轮的时候,会对链轮表面进行淬火工艺,增强链轮表面的硬度、耐磨性以及承载外力冲击的作用。批量生产时,发生批量事故风险较大,需要严格的质量控制体系和较高的质量控制水平来进行控制。市面上链轮淬火的设备有很多,因今年来对环保要求的提升,链轮表面淬火一般也选择环保性更强的感应淬火设备。
链轮在机械设备中应用需要满足高强度、高硬度、高耐磨性等的要求,给链轮表面淬火就是为幅提链轮的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。车轴表面强化工艺的选择对于绝大部分轴类零件,通常采用高频或中频表面淬火来提高其使用寿命。那为什么选用表面淬火呢?表面淬火变形小,较整理淬火生产率更高,因而生产过程中没有特殊要求的多进行表面淬火。
汽车半轴感应加热电源电流频率及加热时间的选择
汽车半轴局部感应加热时频率的选择基于以下两个因素:
(1) 感应器的电效率,使其力求接近于极限值,这就要求有足够高的电流频率,因为电效率随频率而提高。
(2) 加热时间的情况下,保证工艺需要的心表温差,即要求适度降低电流频率。轴承高频淬火设备可使工件寿命提高7~8倍是真的吗轴承高频淬火设备可使工件寿命提高7~8倍是真的吗。高的电效率短的加热时间,使局部加热必然会产生的局部热向毛坯非加热部位的热传导会更少。因此,局部感应加热的效率,基本上取决于电流频率的正确选择。电流频率可依据半轴坯料的的直径来选择电流的频率。
坯料以给定的心表温度差由起始温度(这里取600 ℃)加热到锻压温度所需要的时间,称为加热时间。感应器截面是斜面状,使用安装时感应器底部尽可能贴近工件的环形面,感应器内径也比常规尺寸偏大,使其稍离圆柱区。在给定心表温度差(如100 ℃温差规范)的前提下,加热时间只取决于电流的频率(它决定电流透入深度)、坯料的物理性质(导热性)以及坯料的直径(坯料的直径减去电流透入深度决定了平均热传导的距离)。
加热时间的确定非常重要,坯料在感应器内实际的加热时间小于确定的加热时间, 从感应器内出来的坯料的心表温差将大于100 ℃,而达不到锻压需要的温度要求;如果大于确定的时间,将会造成能耗的增加,工作节拍延长,生产效率降低,加热段向非加热段热传导增加,甚至造成加热段过烧、坯料报废的严重后果。齿轮轴淬火设备以IGBT为主要器件,功率电路以串联振荡为基本特征,控制电路以频率自动跟踪,每台设备都配有相应的感应器,可段瞬间达到工件淬火所需温度,使工件表层的温度升高,不会对工件其它部位造成氧化反应。坯料直径按直径来进行加热时间的计算。
齿轮双频感应加热过程及齿轮材质的选择
双频加热的原理是使用低高两种频率的热源。首先,以较低频率的热源加热(3—10kHz),为齿轮预热提供所需能量。
随后,立即进行高频热源加热,频率范围100-250kHz之间。频率选择依齿轮尺寸及周节大小而定。高频热源将迅速使全部齿轮外表面加热至淬火温度,然后齿轮立即淬火,获得设计所规定的硬度。
在双频加热中,固定在心轴上旋转着的齿轮接受预热,随后一个快速“脉冲使之达到终适宜的淬火温度后,工件被送入水中淬火。全部过程共需30秒钟。
这一过程为计算机所控制。由于加热速度快,表面无氧化、脱碳现象,外观质量及心部材料的性能仍保持不变。
制造齿轮有多种材料,从工艺及经济的观点出发,钢得到广泛应用。
含碳量决定钢能达到的硬度。通常用于感应热处理的钢,视其表面的设计硬度要求,含碳量一般为0.40,0.50或0.60%为宜。
要使零件在局部加热之后淬火硬化,钢的含碳量必须达到设计硬度的要求。
双频感应淬火解决这一问题的办法是,严格控制热处理变形,使变形量限制在太多数齿轮的设计要求范围之内。
齿轮淬火处理有其特点,双频感应处理是各种方法中较理想的。因此,在决定感应器与齿侧间隙时要考虑热膨胀因素,并采用适当的限位装置来保证间隙。在常规处理中,要同时满足一定的硬化层深度及变形要求是困难的,因为两者会相互影响,相互制约。而双频感应方法仅对齿轮的局部提供淬火所必须的能量(比常规生产减少2—3倍),因此,变形范围及硬化深度均达到设计要求。
齿轮双频淬火
1. 齿轮双频淬火机理
齿轮双频淬火的机理是先用较低频率进行齿轮预热,然后在进行高频加热。
2. 双频齿轮淬火法
齿轮双频淬火可由两种方法实现,即同时加热法:一次加热齿轮全部加热表面;扫描加热法:齿轮依次通过中频预热及高频加热感应器。扫描淬火法所需电源功率比同时加热法要小。
双频齿轮感应淬火工艺适用于大批量齿轮生产,能取代渗碳齿轮方式。