曲轴的感应加热表面淬火

曲轴在大量生产中，广泛采用感应加热表面淬火。淬火方法通常有：采用整圈分开式感应器，曲轴在静止状态下的感应淬火方法和采用半圈淬火感应器，曲轴在旋转状态下的感应淬火方法。

曲轴半圈淬火感应器由有效圈，外侧板，定位块，淬火冷却装置等四个主要部分组成，电流通过有效圈将电能转变成热能，它是由异形紫铜管焊接成一个串联的8字形回路的半圆形施感导体。

曲轴是一个形状复杂的零件，采用整圈分开式感应器使曲轴在静止状态下感应淬火时，感应器所产生的纵向磁场，由于曲柄对磁场的屏蔽，是被加热的曲轴轴颈圆周及轴向各部位产生极大的差异，导致淬火后轴颈圆周各处的轴向硬化区差异极大，静止状态下感应加热，感应器与轴颈的位置相对固定，感应器和轴颈圆周各处的经向间隙无法保持一致，导致淬火后轴颈圆周硬化层深度不均，因此，此种淬火方法已越来越少被采用。

采用半圆淬火感应器曲轴旋转感应加热方法，不仅因为改变了感应器产生的磁场方向，由纵向变为横向，基本消除了曲柄对磁场的屏蔽，从而淬火后轴颈各处的硬化区保持均匀，而且由于曲轴相对感应器做旋转，感应器靠定位块对轴颈做相对的柔性跟踪旋转运动，感应器藉助于定位块，能稳定保持干一个起与轴颈的间隙，保证了淬火后轴颈硬化层深度的均匀性和稳定性。因此，曲轴半圈感应器旋转加热淬火正越来越被广泛运用。

感应加热表面淬火常见的缺陷分析以预防方法

1.硬度不足和软点、软带

汇流条之间的距离太大， 调整汇流条之间的距离为1-3mm。

淬火介质中有杂质或乳化剂老化 更换淬火介质。

冷却水压力太低或者冷却不及时，增加水压，加热冷却水流量，加热后及时喷水冷却。 i.零件在感应器中位置偏心或零件弯曲严重 调整两件或感应器的相对位置，是个边间隙相等；若是零件弯曲严重 调整零件或感应器的相对位置，使各边间隙相等；若是零件弯曲严重，淬火前应进行矫直处理。

②淬硬层深度不足

a.频率过高导致涡流透热深度过浅 太正电参数，降低感应加热频率。

b.连续淬火加热时零件与感应器之间的相对运动速度过快 可采用预热-加热淬火。

c.加热时间过短 可以返淬，单反淬钱应进行感应加热退火。

③淬硬层剥落 产生的原因是表面淬硬层硬度梯度过大，或是硬化层太浅，表面马氏体祖师倒是体积膨胀等。应对措施是正确调整电参数，采用预热-加热淬火，加深过度层深度。

④淬火开裂

a.钢中碳和锰的含量不应超过上限，可在试淬时调整工艺与参数，也可调整淬火介质。

b.钢中夹杂物多，成网状或成分有偏西或含有害元素多 检查飞剑术夹杂物含量或分布状况，毛坯需进行反复锻造。

c.倾角处或键槽等尖角处加热时出现瞬间高温而淬裂中尖角倒圆，淬火前用石棉绳或金属棒料堵塞沟槽，空洞。

e.淬火介质选择不当 改用冷却能力低的淬火剂。用油，聚乙烯醇水溶液或其他乳化剂作为合金钢淬火剂。

f.回火不及时或回火不足 淬火后应及时回火，淬火和回火之间的停留时间，对于碳钢和铸铁件补一个超过4h，合金钢不应超过0.5h。回火不足时，适延长回火时间。

g.材料淬透性偏高 可以选用冷却速度慢的淬火介质。

h.返修件未经退火或回火 返修件必须经过回火或正火后，才能再次感应加热淬火。

i.零件结构设计不合理或是技术要求不当 加以设计部门修改不合理的接受设计，提出切实可行的工艺要求。

调整螺钉感应加热淬火断裂分析

调整螺钉是汽车传动机构的紧固调节零件，工件材料为M135钢，调整螺钉工作时，顶部球面和台肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均匀淬火硬化。技术要求调质后硬度为229-269HBW，淬火后硬化层厚度为1.0-2.5mm，无缝钢管内壁淬火机哪里有，表面硬度为45-55HRC，形成碗形表面硬化层分布。传统感应加热淬火处理后，为使工件球面和柱面同时淬火硬化，旺旺使螺钉头部淬火过深几乎淬透，致使在工件圆柱体与螺杆过度部位形成很高淬火应力，常造成调整螺钉出现断裂失效破坏。针对上述问题，试验改进工件感应加热淬火装置和感应器。采用矩形感应器和旋转淬火工艺，取得了良好的效果。调整螺钉改进后感应绝爱热淬火装置，淬火前，工件插入定位套中，旋转轴旋转带动工件旋转。感应器用异形纯铜管制作，并安装导磁体。工件感应加热淬火后，球面和柱面获得一定深度的碗形淬火硬化层，心部原始组织良好。检验表明，采用改进感应加热淬火装置及方法处理后，调整螺钉性能优良，同时避免了在头部圆柱体与螺杆过渡区域产生淬火应力。

由于球面上各点与感应器底面距离不同，加热时得到的能量不同。淬火加热是，调整两种电流的相对大小，可在工件端部获得均匀的硬化层。影响两种电流大小的因素有二，一是感应器的宽度，二是试件的旋转速度。感应器宽度实际是对螺钉端部加热的覆盖程度，对端部球面覆盖面越大，接受由导磁体传出的磁力线越少；工件旋转速度越快，圆柱面电动势越大，淬火硬化层越深。

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