薄壁齿轮的超音频感应加热淬火

薄壁齿轮材料及热处理技术要求

齿轮材料为45钢。热处理技术要求是齿坯正火到179-299HB，精切齿后沿齿沟高频感应加热淬火到硬度48—55HRC。齿根淬硬层深度≥0.5mm。

淬火加热电源设备

淬火机床功率100kW，加热频率100kHz。感应器采用螺旋状，同时感应器设计时增大与齿轮的耦合，提升感应加热的速度。

加热工艺参数

加热采用全齿同时加热方式。通过加热电源输入功率的调节控制齿轮感应加热时获得的比功率，从而控制感应加热速度。加热后采用喷水冷却的方式。

齿轮感应淬火的发展

齿轮的硬齿面热处理工艺主要有 :渗碳 (和碳氮共渗 )、渗氮 (和软氮化 )及感应淬火。齿轮感应淬火和渗碳、渗氮相比 ，具有节能、节约合金元素、生产周期短、劳动环境好以及可在线生产等优点。因此 ，随着齿轮感应淬火工艺的不断改进 ，它在机床、汽车、拖拉机、机车以及回转支承等制造工业等应用领域得到了越来越广泛的应用。

常规 (单频 )齿轮感应淬火

机床传动齿轮使用感应淬火早 ，但受当时感应淬火电源频率的限制 ，大部分仍采用高频200kHz或中频 25～8kHz电应淬火。此种工艺常得到全齿淬硬或半齿淬硬的齿轮。

单齿一次加热或扫描淬火

单齿一次加热淬火中频 8～10kHz常用于m =8mm以上的大模数齿轮。沿齿沟扫描淬火　沿齿沟扫描淬火主要用于m =6mm以上的直齿轮及斜齿轮 ，此种方法应用极广 ，并且已有极成熟的工艺与装备。

边轮支承轴的中频感应淬火

轮边支承轴是一种大型重载外圆变截面感应淬火零件，其材料从欧洲进口 (零件材料按欧洲标准 ) ，成分接近于国内的 35Ｇ钢 ，热处理要求十分严格。硬化层深度要求较深 ，且在不同截面处的硬化层深度要求不一 ，台阶处要求连续过渡。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 0.05ｍｍ ，系统的移动速度应均匀平稳 ，能在规定的不同位置停留 ，在不同区域以不同的规定速度工作 ，这样才能保证工件不同截面及尺寸过渡区的硬化层深度达到工艺要求 ，产品质量连续、稳定、可靠。

感应淬火设备是保证质量的前提 ，销轴淬火设备价格，在正常生产过程中应尽可能减少人为因素对产品质量造成的影响 ，即自动化程度要高 ，不同工件的成熟工艺及参数等都应能存储 ，随时调用。感应器截面是斜面状 ，使用安装时感应器底部尽可能贴近工件的环形面 ，感应器内径也比常规尺寸偏大 ，使其稍离圆柱区。适当停留感应器 ，由于热传导和微弱感应双重影响 ，使环形区与圆柱区之间的过渡区 得以加热 ;之后 ，感应器沿圆柱区向花键区方向移动 ，并根据硬化层深度要求不同 ，设定不同的移动速度和加热功率 ，并冷却 ，可以获得预期的硬化层。

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