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中频感应加热设备
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花键轴中频感应加热设备淬火质量分析
日 期:2020-03-06 编辑:未知 点赞0
  感应加热淬火法指的是工件放在有足够功率输出的感应线圈中,在高频交变磁场的作用下,工件表面形成强大的感应电流,使得工件表面迅速升温继之表面进行淬火的工艺方法。由于中频感应加热设备其具有加热效率高,加热时间短,工件表面不容易氧化脱碳,加热速度快,因此细化了奥氏体晶粒,使工件淬火后具有优异的力学性能,且只进行表面加热,工件淬火变形小,设备易于实现自动化生产,劳动生产率高等优点,中频感应加热设备因而得到了广泛的应用。下述是感应热处理工艺方法在我厂劳务产品固定套上的应用以及相关质量问题的排查解决过程。
 
  感应热处理工艺过程是在现有条件下,采用仿形感应器,中频感应加热设备以及型数控感应淬火机床上对于固定套的内花键孔进行中频感应加热设备淬火。热处理中频感应加热设备淬火的工艺。内花键由下端开始加热,停留加热5s,感应器再以F60的速度对内花键从下至上进行扫描加热,边加热边对于内花键进行连续喷液冷却,直至内花键上端,并停止加热,继续冷却保持20s后停止冷却,而后依靠零件表面内部返热产生200~230℃温度进行自回火处理。
 
  固定套在中频感应加热设备淬火过程中,出现三个内螺纹孔孔口处淬火裂纹,探伤显示磁痕等质量问题,且通过固定套开裂处的切样金相分析,发现有过热特征。中频感应加热设备淬火的淬硬层深度和表面硬度随着频率、单位面积的功率损耗、感应器的形状和尺寸、被处理零件的材质和形状及尺寸、处理前的基体组织、加热方式、加热时间,以及冷却剂的品种和冷却方法等主要影响因素而改变。为了解决这些问题,从中频感应加热设备感应器的结构设计、工艺参数选择、加热定位和冷却方式等方面进行了逐一排查,以便进行工艺过程优化。固定套加热中频感应加热设备频率的选择,主要取决于固定套的几何形状和加热层深度。加热的实际深度由加热时间、功率密度及频率来决定。电流透入工件表层的深度主要和电流频率相关。固定套的内花键孔在中频感应加热设备以及型数控感应淬火机床上进行中频感应淬火。
 
  内花键面上的三个内螺纹孔与内花键面形成的相贯线处形状比较尖锐,且机械加工很难有合适的方式对相贯线处进行倒角处理,导致此处在感应加热过程中出现了尖角效应,致使温度会急剧升高,较其他部位的温度要高,升温速度比其他部位要快,因此很容易产生过热、开裂。为了保证工件能够均匀加热,应尽量避免在工件尖角棱边处产生尖角效应。由于固定套中频感应加热设备淬火加热必须精确控制加热位置,因此固定套定位装夹采用了定位工装。采用底端面装夹定位,固定套外轮廓小端直径60mm处装配的腔体内实现定位,淬火冷却介质被喷向中心内花键后从6个均布的直径12mm的导流孔中排走。手动调整好起始加热位置,形成初始坐标输入程序中,后续的加热速度和终端位置,通过观察调节合格后输入程序中,之后可始终通过工艺程序来保证生产稳定。