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鏈輪表面感應(yīng)淬火可直接選配套的鏈輪高頻淬火設(shè)備
鏈輪在工作的時(shí)候會(huì)受到扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負(fù)荷、沖擊負(fù)荷的作用,在鏈輪的表面承受著比心部更高的應(yīng)力,因而更易變形火損壞,所以在生產(chǎn)鏈輪的時(shí)候,會(huì)對(duì)鏈輪表面進(jìn)行淬火工藝,增強(qiáng)鏈輪表面的硬度、耐磨性以及承載外力沖擊的作用。市面上鏈輪淬火的設(shè)備有很多,因今年來(lái)對(duì)環(huán)保要求的提升,鏈輪表面淬火一般也選擇環(huán)保性更強(qiáng)的感應(yīng)淬火設(shè)備。40mm,定位心軸臺(tái)階高為5~10mm即可,太大時(shí)會(huì)對(duì)齒輪加熱有影響。
鏈輪在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用需要滿足高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性等的要求,給鏈輪表面淬火就是為幅提鏈輪的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等,從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。那為什么選用表面淬火呢?根據(jù)齒圈同時(shí)加熱淬火的面積、硬化層深度、比功率及加熱時(shí)間之間的關(guān)系,確定齒圈的加熱參數(shù)。表面淬火變形小,較整理淬火生產(chǎn)率更高,因而生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有特殊要求的多進(jìn)行表面淬火。
感應(yīng)淬火技術(shù)在風(fēng)電增速齒輪箱內(nèi)齒圈上的應(yīng)用
在齒輪的強(qiáng)化方法中,感應(yīng)淬火與調(diào)質(zhì)、滲碳、滲氮一起構(gòu)成四大基礎(chǔ)工藝??紤]到生產(chǎn)實(shí)際,在風(fēng)電增速箱內(nèi)齒圈的批量生產(chǎn)中采用滲氮或感應(yīng)淬火工藝可以獲得比較高的生產(chǎn)效率及較低的生產(chǎn)成本。具體采用何種工藝主要由客戶要求、自身工藝控制水平及生產(chǎn)效率成本等因素而定。齒圈(包括外齒圈和內(nèi)齒圈)作為常用的機(jī)械傳動(dòng)零件,特別是大直徑齒圈通過(guò)感應(yīng)加熱淬火工藝進(jìn)行表面強(qiáng)化,達(dá)到實(shí)際應(yīng)用中所需要的硬度。根據(jù)ISO6336標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于模數(shù)大于16的齒輪件就不再推薦使用氮化工藝提高表面硬度,故對(duì)模數(shù)大于16的內(nèi)齒圈推薦采用感應(yīng)淬火工藝進(jìn)行加工。
1.感應(yīng)淬火工藝
風(fēng)電增速箱內(nèi)齒圈一般采用逐/隔齒沿齒溝掃描技術(shù)進(jìn)行感應(yīng)淬火。采用設(shè)計(jì)制造合理的感應(yīng)器,配合的工藝參數(shù)控制,可以生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)良、穩(wěn)定的感應(yīng)淬火齒圈。
2.感應(yīng)淬火的優(yōu)缺點(diǎn)
將感應(yīng)淬火技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)電增速箱內(nèi)齒圈上,不僅具有生產(chǎn)、節(jié)約能源、環(huán)境污染小以及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等感應(yīng)淬火共有優(yōu)點(diǎn),還具有以下特點(diǎn):
(1)相比于氮化,其對(duì)基體硬度和組織要求可以適當(dāng)放寬。
(2)相比于滲碳淬火,工件不是整體加熱,變形較小,故相應(yīng)磨量較小,設(shè)計(jì)放模量可減少,且后續(xù)生產(chǎn)加工成本較低。
(3)批量生產(chǎn)時(shí)交貨期短,滿足一些客戶需求。
(4)便于機(jī)械化和自動(dòng)化,設(shè)備緊湊,使用方便,勞動(dòng)條件好。
但使用感應(yīng)淬火技術(shù)對(duì)內(nèi)齒圈進(jìn)行加工,尚有以下困難及缺點(diǎn)待克服:新齒形產(chǎn)品工藝試驗(yàn)周期較長(zhǎng),感應(yīng)器設(shè)計(jì)/相關(guān)工藝參數(shù)選擇需要慎之又慎;大型托輪軸感應(yīng)淬火的工藝分析大型托輪軸的材料為40Cr鋼,重量約900-1200kg,兩端表面淬火硬度為HRC通40~45,淬硬層深度>0。不能實(shí)現(xiàn)全齒寬淬硬。目前可滿足設(shè)計(jì)上80%齒寬高符合工藝要求,這一點(diǎn)也是未來(lái)需要改進(jìn)和克服的地方;批量生產(chǎn)時(shí),發(fā)生批量事故風(fēng)險(xiǎn)較大,需要嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系和較高的質(zhì)量控制水平來(lái)進(jìn)行控制。
低淬鋼齒輪感應(yīng)加熱淬火
利用鋼材的低淬透性 ,將感應(yīng)加熱透的齒輪用激烈的冷卻水進(jìn)行淬火 ,得到沿齒輪廓的淬硬層及略提高硬度的齒心部。低淬透性鋼齒輪感應(yīng)淬火樣品這種工藝有如下優(yōu)點(diǎn) :( 1 )對(duì)感應(yīng)加熱電源要求不高 (常用 8kHz、1 0 0kW) ,即不需要特殊的頻率及高的功率密度 ,設(shè)備投資費(fèi)用少。( 2 )低淬透性鋼成本低 ,其價(jià)格與中碳結(jié)構(gòu)鋼相似。2)雙聯(lián)齒輪淬火時(shí),當(dāng)大、小齒輪的距離≤15mm時(shí),先淬大齒輪,后淬小齒輪。( 3)輪齒表面有很高的殘余壓應(yīng)力 ,齒心部由于熱透 ,硬度略有提高 ,因此輪齒的抗彎性強(qiáng)度得到提高 ,綜合力學(xué)性能好。
齒輪雙頻淬火
齒輪雙頻淬火機(jī)理齒輪雙頻淬火的機(jī)理是先用較低頻率進(jìn)行齒輪預(yù)熱 。早期的齒輪雙頻淬火是在兩個(gè)感應(yīng)器中進(jìn)行的 ,即先在中頻感應(yīng)器進(jìn)行預(yù)熱 ,然后在高頻感應(yīng)器中進(jìn)行終加熱。現(xiàn)代化的雙頻齒輪感應(yīng)淬火現(xiàn)代化的雙頻齒輪加熱已經(jīng)改進(jìn)在一個(gè)感應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。
軸類零件在感應(yīng)加熱淬火后的回火溫度
感應(yīng)淬火的鋼軸類零件的回火溫度為150至205攝氏度。在該溫度的回火條件下,40鋼的軸具有的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和較好的塑性(扭曲度),并具有的性能和抗過(guò)載性能。
此項(xiàng)結(jié)果是通過(guò)對(duì)40鋼(熱軋圓鋼)的軸類零件在進(jìn)行多次感應(yīng)淬火和回火試驗(yàn)得出的結(jié)果。試驗(yàn)在同一環(huán)境及同一感應(yīng)加熱設(shè)備下進(jìn)行。在試驗(yàn)中進(jìn)行了150攝氏度、175攝氏度、205攝氏度、260攝氏度、315攝氏度等一系列的回火試驗(yàn)并通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)得出的結(jié)論。從40鋼軸的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)果看,在150攝氏度至205攝氏度回火溫度下可以獲得的性能。疲勞試驗(yàn)表示溫度超過(guò)205攝氏度后,回火的結(jié)果并不理想。各種工具、刀刃類的焊接等方面,不論我們選用哪種加熱方法,工件均需在感應(yīng)器內(nèi)旋轉(zhuǎn),以達(dá)到均勻加熱的目的,工件需作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這樣可使工件表面淬層硬度和淬層深度均勻。對(duì)于溫度超過(guò)150攝氏度的回火而言,扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限下降了,而斷裂前的扭轉(zhuǎn)度在205攝氏度回火時(shí)達(dá)到了峰值。