浅析采用淬火机对齿轮进行表面淬火的工艺介绍
中频淬火机对齿轮进行表面淬火主要是通过快速加热与立即淬火冷却相结合的方法来实现的。...
淬火机对齿轮进行表面淬火主要是通过快速加热与立即淬火冷却相结合的方法来实现的，即利用快速加热使钢件表面很快地达到淬火的温度，而不等热量传至中心即迅速予以冷却，便可以只使表层被淬硬为马氏体，而中心仍为未淬火组织（即原来塑性和韧性较好的退火、正火或调质状态的组织)。2、淬火时应合理计算和控制淬火油温及在油中的冷却时间，连杆淬火后应及时回火，一般油温控制在40～60℃。
表面淬火齿轮的机械加工工艺流程一般为：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质处理→机械半精加工→表面淬火十低温回火→磨削。该工艺流程中各热处理的目的简述如下。
(1)正火
消除锻造应力，均匀组织、细化晶粒，改善切削加工工艺性和表面加工质量。
(2)调质处理
为了提高齿轮心部的综合力学性能，以承受交变弯曲应力和冲击载荷，还可减小工件表面淬火变形。
(3)表面淬火十低温回火
它是决定齿轮表面性能的关键工序，采用淬火机进行表面淬火可提高齿轮表面的硬度和耐磨性，并使其具有残余压应力，从而提高负荷的能力；低温回火是为了消除淬火应力，防止产生磨削裂纹，提高抗冲击能力。
对调质钢而言，表面淬火十低温回火后的组织由淬硬层、过渡层和原始组织三部分组成。工件表层为隐针回火马氏体，心部为回火索氏体（调质态）或铁素体十珠光体（正火态)。
采用淬火机进行表面淬火后，工件的硬度比普通热处理要高出2～5HRC。由于表面淬火后表层形成较大的残余压应力，故表面淬火后疲劳极限可提高5--7倍，并且降低了工件的缺口敏感性。由于高频表面淬火组织细、磁化物分布均匀且细小．所以硬度高、强度大，比一般淬火件的耐磨性要高，可大幅度提高抗接触疲劳能力。金相组织检测，要求淬火组织为马氏体（1-5级）十残余奥氏体十碳化物。
FW250分度头主轴采用高频淬火设备进行热处理的具体工艺
FW250分度头主轴的材料为45钢。热处理技术要求：除法兰盘与中部硬度≤30HRC，其余为45-50HRC。为满足其技术要求，采用高频淬火设备进行热处理，效果良好。
（1）工艺流程 下料一锻造一正火一粗加工一调质一机械加工一φ48.2mm段局部淬火、回火一机械加工一感应淬火、回火一精加工。
（2）热处理工艺
1）正火。采用高频淬火设备，加热温度为830-850℃，出炉空冷。
2）调质。毛坯经粗加工后进行调质处理。其淬火加热温度为820-840℃，先水淬30s左右再入油冷却；高温回火温度为610-630℃，空冷。淬火硬度≥50HRC，回火后硬度为235-265HBW。
3）φ48.2mm尺寸局部淬火、回火。选用高频淬火设备进行局部淬火。其淬火加热温度为820-840℃，先水淬20s左右再入油冷却；回火加热温度为340-360℃。
局部淬火部位硬度为45-50HRC，径向圆跳动不大于加工余量的1/2。
4） 法兰盘与中部感应淬火、回火。采用高频淬火设备，感应器选择自喷水式结构，其内径为淬火部位外径+（4-6mm）。淬火冷却介质为清洁水。其淬火加热温度为880-900℃，阳极电压为13.5kV，阳极电流为6A，屏极电流为1.2A，主轴连续淬火的相对移动速度为100mm/min。2、去应力退火后，采用塞尺在检测平台上进行检查，要求变形量≤0。回火温度为280-300℃，回火后，硬度＜30HRC。
5）校直。对个别畸变超差件，可采用200kN液压校直机校正。校直后进行低温回火，以消除残余应力。
高频淬火采取的屏蔽保护
常见高频淬火时工件的棱边、尖处常会造成、淬裂等淬火缺陷,这是高频电流的特性——尖角效应造成的,难以克服。故而常见的解决方法是.使高频淬火区域避开工件的轴肩、端面等形状较尖锐的部位,或采用比较大的倒角来减弱尖角效应。 然而有些工件,由于其服役时的特殊需要.要求将其硬度区域一直延伸至其淬火面的边缘,即要求其轴肩或端面的校边等处也同样的淬火硬度,而往往在那里没有或几乎没有倒角角。对于这样的危险部位就要进行屏蔽保护。戚墅堰堰机车车辆厂零部件所使用的材料为为45号钢,淬火要求外麦面HRC42～48。在高频淬火时采用连续加热方式。由于其表面形状是两铡向内凹陷,这样在工艺上不得不采用比较大的屏蔽,来保证填内凹部位的淬火硬度,而且端面的边棱也没淬裂。由于这种原因,曾经造成过50%工件的批量性报废。更好的是此工艺适合大批量大规模生产，可以大大提高工人的生产效率。 针对这种缺陷,他们使用厚10n,m的紫钔扳,制成两块截面相同的两个铜块,淬火时分别加盖于工件的两端。 高频淬火时,铜块在淬火机床上受到夹持而与工件紧密贴合时,由于铜块是良好的导体,受感应固电磁场作用而避开了尖角效应。
像这样的工件情况很多，很钢板上有孔的需要高频淬火，空的边缘位置就比较会出现淬裂问题，就可以采用以上方法避开。总之不管什么样的工件这种屏蔽保护是现在比较实用方便的方法，需要灵活运用，就可以达到很好的效果，提供工件的利用率，降低浪费。
螺钉旋具头改进使用高频淬火机热处理
目前45钢螺钉旋具头的淬火大多采用盐浴炉来加热，其缺点式加热效率低，仅预热就达2小时之久，劳动强度大，有的单位用高频感应淬火，但由于工件需采用逐个手动加热，生产效率也不高，通过对高频设备的改装和调试，感应加热在螺钉旋具自动淬火线上成功应用。齿轮出现软点缺陷的原因及对策如下：1、齿轮表面局部脱碳、锈蚀或附着有脏物（如涂料），淬火时未脱落，导致局部冷却速度太慢，为此，我们应采用机械加工去掉脱碳层，清洗干净齿轮表面，按要求部位认真涂覆防渗涂料。
某厂对60KW高频淬火机感应器进行了改造，由原来圆形改成了扁形，这样螺钉旋具依靠传送带一排排的通过感应器进行加热门大道预定温度后再经感应器尾部的喷水装置来完成螺钉旋具头的淬火。
感应器由圆形改成扁形，减少了感应器内磁力线密度。螺钉旋具要顺利通过感应器，间隙不能太小。若为'一“字头，则间隙更应该大写，所以高频加热设备的负载很小，在调试过程中遇到很大的麻烦。淬火设备工作基本正常，但功率输出还不大，加热速度很慢，针对这些问题，在感应器加上了导磁体。设备运行时,检查集成电路控制板上指示灯有无异常显示有无异常声音、气味。利用导磁体的磁异特性和驱流作用，改变了高频电流环状效应的影响，是高频磁场集中在导磁体开口处，缩小了感应器与工件加热表面的有效间隙，集中了磁力线，加热条件得到改善，提高了加热效率。
通过上述对螺钉旋具淬火工艺的改造，提高了生产效率，改善了劳动条件，减低了劳动强度，与原盐浴炉相比有一下几个特点：
1.盐浴炉功率为45KW，高频加热设备的功率为60KW（实际使用40KW）。
2.高频加热设备不需要预热，每小时4000件。
3.操作工人数量减少三个人。
以上信息由专业从事无缝钢管内壁淬火设备价钱的领诚电子于2024/7/5 7:10:59发布
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