1、淬硬层分布不匀,一侧硬度高、硬层深,另一侧硬度低、硬层浅。淬火加热及冷却系统在完成一个工作程序后,回到起始工作位置时,其重复定位精度误差不能超过0。这是因为沿齿沟感应淬火与圆环感应器回转感应淬火相比,位置敏感度很高,需要设计制造定位装置,以保证齿侧与感应器的间隙高度对称分布。若不对称,还可能造成间隙小的一侧发生感应器与零件短路打弧,使感应器早期损坏。
2、已淬硬齿侧退火。原因是辅助冷却装置调整不到位或冷却液量不足。
3、感应器鼻尖部分铜管过热。在采用非埋入式沿齿沟扫描淬火工艺时,因感应器与零件间的间隙相对较小,受加热面的热辐射,以及鼻部铜管有限尺寸的约束,铜管极易过热烧坏,使感应器损坏。因此,感应器要保证有足够流量和压力的冷却介质通过。
4、感应处理过程中齿圈的形状、位置变化。沿齿沟扫描淬火时,处理齿会胀出0.1~0.3mm。形变、热膨胀、感应器调整不当会造成零件与感应器相碰而损坏。因此,在决定感应器与齿侧间隙时要考虑热膨胀因素,并采用适当的限位装置来保证间隙。
5、感应器导磁体性能退化。导磁体工作条件恶劣,处于高密磁场、高电流环境下,极易过热损坏,同时淬火介质、锈蚀都会使其性能退化。因此,要做好感应器的日常维护和保养。
中频轴淬火设备都应用在哪些领域,具有什么特点?
大直径的中频轴淬火设备,配置采用的IGBT变压器、感应器是精心制作的,大直径中频轴淬火设备400mm以内直径的轴淬火,其淬火层深为2-6mm,淬火深度可以自行调节,满足各种要求淬火层比较深的工件淬火(链轮、导轨面、轴、盘、花键轴、凸轮、凸缘等)。齿圈感应加热参数的选择现有的加热方式是采用中频电源,沿齿廓整体旋转加热达到淬火温度后,喷冷却介质,要达到齿顶、齿根均匀的硬化层分布,使齿圈得到接近仿形淬火效果,选择合适的加热功率、加热时间、预冷时间非常重要。
中频轴淬火设备的主要应用范围:
1、各种五金工具、手工工具的热处理,如钳子、扳手、旋具、锤子、斧头等。
2、各种汽车配件、摩托车配件的高频淬火处理,如:曲轴、连杆、活塞销、曲柄销、链轮、凸轮轴、气门、各种摇臂、摇臂轴;变速箱内各种齿轮、花键轴、传支半轴、各种小轴、各种拨叉等高频淬火的处理。
3、各种电动工具上的齿轮、轴等的高频淬火处理。
4、塞、转子泵的转子;各种阀门上的换向轴、齿轮泵的齿轮等的淬火处理。
5、金属零件的热处理,如各种齿轮、链轮、各种轴、花键轴、销等的高频淬火处理。
中频轴淬火设备的特点:设备体积小,方便移动,安装和操作起来非常方便,设备安全性能高;省电节能环保,使用新型的IGBT加热电源,无噪音;设备应用范围较广泛,适合各种机械零件的表面淬火;用于轴表面淬火,淬火速度快,淬火加热均匀。
大模数齿轮淬火用感应加热电源控制系统
与感应加热表面淬火相比,渗碳淬火虽可以使齿面达到很高的接触疲劳强度、高的抗弯曲强度及良好的耐磨性,但热处理周期长,淬火变形大,因此世界上工业化国家在生产大模数重载齿轮轴逐渐开始采用感应加热电源淬火,其特点是加热速度快、几乎没有保温时间 (加热到温后立即淬火)。所以,喷水圈喷水孔采用多排交叉分布,为防止靠近感应器处喷水孔喷射水柱飞溅影响加热效果。目前以数字信号处理器(DSP) 和复杂可编程逻辑器件 (CPLD) 为***的感应加热电源,已经科技取代进口设备。
基于 DSP 的感应加热电源主要包括主电路与控制电路两部分,主电路包括整流和逆变两部分。1、淬硬层分布不匀,一侧硬度高、硬层深,另一侧硬度低、硬层浅。主电路整流部分输入为380V/50 Hz 工频交流电压,经三相不控桥式整流后,转变为直流电压,轮流导通和关断逆变桥器件,在逆变器的输出端获得交变的方波电压,经高频逆变变压器耦合输出到谐振电容和感应线圈,通过串联谐振产生电流,在线圈中形成交变磁场,对工件进行感应加热。
由于感应加热用IGBT器件工作频率在20至100kHz,可以满足大多数感应加热的工作需求。当用低高度感应器加热高度较高的圆柱齿轮时,可先加热齿轮的中间部位,然后上下移动齿轮,使齿轮沿齿宽方向温度均匀后即可冷却淬火。由DSP产生PWM脉冲信号。控制过程中融入恒流PID和数字锁相环运算、PWM 波形输出频率实时性和高分辨率移相 PWM 及死区时间控制,计算时间短,计算量大,要求系统有较高的运算速度和精度;需要同时对多个电流、电压值进行采样分析,要求系统有较强的并行处理能力,能完成系统要求的数据存储、传输、显示等功能。
汽车半轴局部感应加热感应器的类型
仿型的多孔位感应器形式
仿型的多孔位感应器中每只感应器为仿型的感应器,进、出料在线圈的同一端。各感应器之间电气连接方式,可以是并联,也可以是串联。
人工送料、气缸退料方式 感应器水平放置,坯料放在感应器前的托架上按节拍由人工送进感应器,感应器的另一端装有气缸,这种气缸中装有两个活塞,这种装置可使缸的顶杆头部有3个位置,个位置是进料时,顶杆作为定位挡;第2个位置是加热时,顶杆退出感应器,以免顶杆受热;第3 个位置是加热时间结束推出加热好的坯料。(2)相比于渗碳淬火,工件不是整体加热,变形较小,故相应磨量较小,设计放模量可减少,且后续生产加工成本较低。
(2) 气缸自动送料、退料方式 感应器倾斜放置,坯料放在感应器前的气缸缸体上的V型托架上,该气缸缸杆固定不动,活塞(缸体) 可上下移动。加热小齿轮时,为防止将已淬硬的齿面加热,可采用三角形截面感应器,或用铜板屏蔽的方法。这样活塞移动,带动缸体V型托架,将坯料端部移入感应器进行加热,在进料端由气缸进行定位,不需要在感应器另一端定位。加热时间结束,气缸活塞下行,随之带动缸体、V型托架,端部已经加热好的坯料退出感应器,送入锻压设备成形。感应器倾斜角度以坯料可以顺利推上退下而不倾倒为原则。
(3) 人工送料、人工退料方式 感应器水平放置,人工送料,同人工退料。采用这种方式时, 定位等都由操作者掌握。
依据汽车行业工件的特点,研制了针对汽车轴类、齿轮齿圈类、等速万向节钟型壳类、轮毂轴承类、等速万向节三柱槽壳类零件的感应淬火及回火。
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