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 ，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。

车轴感应淬火设备

感应器研制车轴是一个变直径的圆柱体，要实现全长表面淬火在很大程度上取决于感应器的结构设计与制造。加热用感应器的设计应主要考虑①使被加热零件的表面温度均匀;②感应器损耗小，电;③感应器冷却良好;④制造简单，有足够的机械强度，操作使用方便。车轴加热感应器用矩形紫铜管制造成圆形感应器，并通水冷却，零件加热后由用附带喷水圈进行喷射冷却。为了保证在感应加热中尽可能地减少漏磁，提高加热效率，感应器与零件之间的间距尽可能小，但要有足够的间隙，保证使感应器能与车轴的相对运动顺利进行。因此，选择圆环形感应器内侧与车轴轮座表面之间的距离为5～6ｍｍ较为合适。

加热设备频率的选择感应加热的电流透入深度与电流的频率成反比，必须正确选择中频发生器设备的中频电流频率，以实现一定加热深度的感应加热。正确选择加热电流频率可实现技术要求，提高热处理质量，充分发挥设备的效能，提高生产率，节省电能。感应器的电频率选择与零件的直径大小有关，大直径零件可采用较低的频率，所以对于直径很大的车轴，选择下限频率中频电源作为车轴感应加热的中频加热设备。

冷却器的研制车轴中频感应表面淬火，冷却是关键。因为车轴钢的含碳量低，临界冷却速度高。选择适当的冷却方法和冷却介质，才能使淬火区获得马氏体组织。因此，冷却器的合理设计就显得致关重要。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。

淬火机床的研制为尽可能减少车轴淬火后的变形，淬火机床采用竖立式，车轴垂直放置，自身旋转，以使车轴圆周表面的加热均匀。淬火机床上的中频变压器连接加热用感应器一起可沿车轴纵向上下移动 ，移动速度采用变频连续可调。

生产应用及推广

（1）轮毂轴管整体感应淬火的结果分析将整体感应淬火的轮毂轴管样品切样分析，结果淬火区域连续，圆柱面和圆角淬硬层比较均匀。同时在零件的淬火区域内用洛氏硬度计在不同部位上进行硬度检查， 其硬度比较均匀，硬度值为50~55HRC，能满足产品设计的技术要求。用以上的检验结果与分段工艺淬火结果进行对比分析，其硬度和淬硬层深优于多次分段淬火工艺，调试完成的工艺淬火层连续均匀，且采用了自回火技术，提高了产品的质量，降低了生产成本。因此，整体一次感应淬火完全可以替代于分段感应淬火技术；

（2）轮毂轴管整体一次感应淬火的小批量生产试制经过多方论证及试验对比分析，齿轮淬火机那个牌子好，已经按计划分阶段完成了该零件的工艺试验，小批量试制以及大批量的生产，经过使用表明整体一次应淬火代替分段感应淬火这一工艺改进确实可行，零件生产的各项技术指标及经济指标均已达到和满足设计要求，从很大程度上已经显示出整体一次应淬火这一工艺的性和性.

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