齒輪淬火機(jī)器的工藝方法及目的是什么？

齒輪淬火機(jī)器，就是專門對(duì)齒輪進(jìn)行淬火的機(jī)器設(shè)備，齒輪淬火的優(yōu)點(diǎn)：齒輪經(jīng)過淬火后，淬硬層馬氏體組織較細(xì)，硬度、強(qiáng)度、韌性都比較高，在使用中不容易被磨損，變形，齒輪淬火設(shè)備通常用于各種齒輪、鏈輪、軸類的淬火，各種半軸、板簧、撥叉、氣門、搖臂、球頭銷等汽車配件的淬火。在受摩擦的場(chǎng)合，表面層還不斷地被磨損，因此對(duì)一些零件表面層提出高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求，只有表面強(qiáng)化才能滿足上述要求。

齒輪淬火機(jī)器的工藝方法：采用快速加熱與立即冷卻相結(jié)合的方式，通過快速加熱，使待加工鋼件表面達(dá)到淬火溫度，不等熱量傳到心部即迅速冷卻，僅使表層淬硬為馬氏體，心部仍為未淬火的原來塑性、韌性較好的退火，（或正火及調(diào)質(zhì)）組織。

齒輪淬火的目的，是為了加強(qiáng)齒輪的韌度，齒輪淬火一般可采用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，該設(shè)備可以安裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，便于管理，且可減少運(yùn)輸，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率。

機(jī)械零部件淬火選用表面淬火設(shè)備效率更高

機(jī)械零部件為什么需要淬火?機(jī)械零部件一般為金屬制品，金屬在開采過程中由于其內(nèi)部的雜質(zhì)較多，其物理化學(xué)性質(zhì)在使用中存在著嚴(yán)重的不穩(wěn)定性，通過熱處理加工 ，能夠有效的對(duì)其進(jìn)行提純，完善其內(nèi)部的純度，熱處理技術(shù)還能夠強(qiáng)化其質(zhì)量的提升，優(yōu)化其實(shí)際的使用性能。金屬熱處理技術(shù)與其他的普通加工技術(shù)相比而言，具有極大的優(yōu)勢(shì)。首先，熱處理只是對(duì)工件的內(nèi)部的顯微組織或表面的化學(xué)成分進(jìn)行改變，對(duì)工件的使用性能進(jìn)行改善或者是增強(qiáng)，而一般不會(huì)改變工件的整體化學(xué)成分和形狀。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能觀察到的。適當(dāng)停留感應(yīng)器,由于熱傳導(dǎo)和微弱感應(yīng)雙重影響,使環(huán)形區(qū)與圓柱區(qū)之間的過渡區(qū)得以加熱。

為什么感應(yīng)類的淬火設(shè)備更適合機(jī)械零部件淬火?1、提高零件表面的耐磨性。2、提高零件的疲勞強(qiáng)度。3、減少畸變：滲碳齒輪由于工藝時(shí)間長，淬火后畸變大，而齒輪感應(yīng)淬火，特別是同步雙頻(SDF)齒輪淬火，工藝時(shí)間短，畸變小，使齒輪精度提高，噪聲減低。4、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)省勞動(dòng)力與環(huán)保：采用低誶透性鋼制造齒輪等零件，用感應(yīng)淬火，它首先是鋼材無合金元素，節(jié)省了材料費(fèi)用，感應(yīng)加熱是局部加熱淬火，時(shí)間短，因此大大節(jié)能;感應(yīng)淬火可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化在線生產(chǎn)，這樣節(jié)省了勞動(dòng)力，無油污、無有害氣體排放，更加保護(hù)環(huán)境。5、取代深層滲碳：深層滲碳是周期長，電耗大的工藝。淬火機(jī)床具有兩個(gè)工位，淬火變壓器、感應(yīng)器共兩套,每個(gè)工位各一套。近年來國外已研發(fā)成功用感應(yīng)淬火來取代深層滲碳，取得了很好效果。

車軸感應(yīng)淬火技術(shù)的發(fā)展

車軸是機(jī)車車輛中的部件之一,它直接關(guān)系到鐵道車輛行車安全。齒輪淬火的目的，是為了加強(qiáng)齒輪的韌度，齒輪淬火一般可采用高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，該設(shè)備可以安裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，便于管理，且可減少運(yùn)輸，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率。從19世紀(jì)中到20世紀(jì)初,各國對(duì)車軸的疲勞斷裂進(jìn)行了大量的研究,如科學(xué)家Ｗｈｏｌｅｒ和Ｈｏｇｅｒ用全尺寸車軸進(jìn)行車軸疲勞斷裂的研究,日本也對(duì)實(shí)物車軸進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。對(duì)車軸疲勞強(qiáng)度和疲勞斷裂機(jī)理已研究很清楚,但鐵路車輛車軸疲勞斷裂依然存在。例如,在俄羅斯僅1993年在運(yùn)用的220～250萬根車軸中,因疲勞裂紋而報(bào)廢的就達(dá)6800根。法國在高速鐵路系統(tǒng)的定期檢修中,將輪座磨去0.5mm深,以防止再次裂紋萌生。在日本新干線使用的所有車軸,運(yùn)行 45萬公里后,用磁粉探傷儀進(jìn)行檢查,每年進(jìn)行磁粉探傷的車軸總數(shù)約2萬根。隨著高速鐵路在世界各國的興起和不斷發(fā)展,對(duì)車軸的安全使用性能提出了更高的要求。強(qiáng)化車軸表面,是提高車軸斷裂的重要措施。無論是法國、日本還是德國對(duì)高速運(yùn)行下的車軸都進(jìn)行了大量的研究和應(yīng)用,日本、法國均采用低碳鋼制造車軸,并進(jìn)行表面感應(yīng)淬火處理。日本新干線的使用結(jié)果表明,這種車軸經(jīng)表面感應(yīng)淬火后,克服了車軸的斷裂,確保了行車安全。車軸材料我國的機(jī)車、車輛均采用碳素鋼車軸,縱觀總體情況,應(yīng)該說碳素鋼車軸是成熟的、可靠的。對(duì)于高速列車車軸材料是選碳素鋼還是合金鋼,我國還沒有成熟的技術(shù)。由于各國的國情不同 ,技術(shù)觀點(diǎn)不同 ,選用的車軸材料不盡相同,但都屬于低碳鋼范疇。

感應(yīng)淬火低碳鋼車軸表面采用感應(yīng)淬火是提高其疲勞壽命為經(jīng)濟(jì)而有效的方法。由于托輪軸重量和尺寸較大，超過了一般淬火機(jī)床的適應(yīng)范圍，為此，將托輪軸的一端用臥式淬火機(jī)床的卡盤卡緊，中部置于新制作的托車的支承輪上，為了避免劃傷軸的表面，支承輪用黃銅制作。日本對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)的試驗(yàn)研究 ,并成功地運(yùn)用在高速鐵路上。日本新干線在這方面工作早在 1948年就開始了 ,碳素鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后 ,再沿車軸縱向進(jìn)行表面感應(yīng)加熱淬火 ,在淬硬層內(nèi)獲得非常細(xì)的馬氏體組織 ,使其表面硬度顯著增加。

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。加熱小齒輪時(shí)，為防止將已淬硬的齒面加熱，可采用三角形截面感應(yīng)器，或用銅板屏蔽的方法。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。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。