帶偏心輪凸輪軸的感應(yīng)加熱淬火

凸輪軸是廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、拖拉機等發(fā)動機的重要零件,它與挺桿組成一對摩擦副,其主要作用是保證氣閥定時開啟和關(guān)閉。由于發(fā)動機的高速運轉(zhuǎn)以及氣門挺桿的沖擊和磨損,在工作中除承受一定的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷外,還要求具有良好的強度和表面耐磨性等。凸輪軸材料的選用主要取決于其在發(fā)動機中的工作條件、使用狀況等。目前制造凸輪軸的材料、工藝種類較多,可分為鋼和鑄鐵兩大類。凸輪軸感應(yīng)淬火機床必須對偏心輪表面淬硬。第二種解釋就是因為由于感應(yīng)淬火時冷卻速度快，在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應(yīng)力，從而提高了齒輪的表面硬度。淬火機床具有兩個工位，淬火變壓器、感應(yīng)器共兩套,每個工位各一套。雙工位可單獨執(zhí)行淬火程序,可對凸輪軸的各軸承檔、凸輪檔、偏心輪檔單獨進行加熱、淬火。加熱電源系統(tǒng)設(shè)備采用晶體管感應(yīng)加熱電源，輸出功率范圍可調(diào)。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?？赏ㄟ^主菜單上的按鈕進行操作,并對程序中各參數(shù)進行修改、保存,實現(xiàn)不同的淬火工藝。

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,而沒有達到應(yīng)有的使用壽命。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?；鼗鹁褪菍⒋慊鸷蟮墓ぜ匦录訜岬脚R界以下回火溫度后,保溫一定時間,然后取出冷卻到室溫的熱處理工藝。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。

采用同時雙頻法，頻率較低和較高同時饋入感應(yīng)器。硬化通過加熱來實現(xiàn)。正確淬火對于的旋轉(zhuǎn)硬化結(jié)果至關(guān)重要，應(yīng)該在加熱后盡快進行。鋼齒圈的感應(yīng)淬火鋼齒圈的表面感應(yīng)淬火后技術(shù)要求為:表面硬度55HRC~60HRC,淬硬層深為1。時間間隙加熱和淬火可以通過使用快速CNC軸定位來化噴頭，或通過將猝熄電路集成到感應(yīng)器中。在此期間淬火階段齒輪的轉(zhuǎn)速降低到50rpm以下避免在與旋轉(zhuǎn)方向相反的側(cè)面上的“陰影效應(yīng)”。

許多其他因素影響自旋硬化結(jié)果。材料要硬化和其初始結(jié)構(gòu)，例如，具有決定性的影響。由于短奧氏體化時間，初始鋼結(jié)構(gòu)必須是密實的（ASTM7及以上）。所以,噴水圈噴水孔采用多排交叉分布,為防止靠近感應(yīng)器處噴水孔噴射水柱飛濺影響加熱效果。非均勻的珠光體 - 鐵素體初始結(jié)構(gòu)是不合適的。初始結(jié)構(gòu)和碳含量的重要性隨模塊尺寸而增加減少。如果稍微增加的淬火畸變是可接受的，則是感應(yīng)的預(yù)淬火和回火在輪廓淬火之前可以大大提高齒輪的淬透性。

模塊尺寸是旋轉(zhuǎn)硬化的另一個關(guān)鍵因素。自旋硬化是一種通用且可靠的工藝，可以硬化齒輪，螺旋齒輪和內(nèi)齒輪與表面不規(guī)則的距離。利用獨特的感應(yīng)器解決方案可用來限制這種效果通過增強功率分布。