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冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺

汽车变速器驻车系统冠形扇齿是采用感应淬火的方法对精密冲压后的零件齿部表面进行强化处理车床导轨淬火生产线。传统的感应淬火方式是单件同时淬火淬火生产线,存在效率低,零件变形量大,废品率高,个别齿端硬度不均等问题。

嵌入式单件感应淬火工艺冠形扇齿的基体材料为45钢,加工工艺为:45钢卷料精密冲压成形,然后齿面高频感应淬火,再低温回火后激光焊接而成。嵌入式单件感应淬火的工艺为:人工单件装卸工件,感应器不动,工件深入感应器内牙条淬火调质生产线,齿片上下两侧面感应加热;工艺参数为直流电压170V,直流电流160A,加热时间为3s,喷射水冷却,冷却时间3s。冠形扇齿叠加式扫描感应淬火工艺精冲零件无论外形轮廓还是中心孔,尺寸精度非常高,结合轴的连续感应淬火工艺考虑,设想使用夹具将单个工件叠加起来并两端锁紧,使之成为一个类似“异形轴”装夹在淬火机床工位,工位在机床控制下上下移动丝杆淬火生产线,感应器固定不动,对工件淬火面进行扫描淬火,这样将会大大减少机内装卸、冷却时间。

高频淬火和中频淬火的区别

高频淬火和中频淬火都属于表面热处理技术的一种，都是利用高频率(或中频率、工频)的感应电流，使钢件表面迅速加热，随后立即冷却的一种方法。

高频淬火和中频淬火的工作原理一样，都是感应加热原理：即工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小

不过加热过程中，感应电流在工件中的分布是不均匀的，不同的电流频率产生的加热效果也是不同的：

1、高频淬火

电流频率在100～500 kHz

淬硬层浅(1.5~2mm)

硬度高

工件不易氧化

变形小

淬火质量好

适用于摩擦条件下工作的零件，如一般较小的齿轮、轴类(所用材料为45号钢、40Cr)

2、中频淬火

电流频率在500～10000 Hz

淬硬层较深(3~5mm)

适用于承受扭曲、压力负荷的零件，如曲轴、大齿轮、磨床主轴等(所用材料为45号钢、40Cr、9Mn2V和球墨

简而言之，高频淬火和中频淬火的区别就是加热厚度的不同，高频淬火可以短时间的表层淬硬，晶体组织很细，结构变形小，而中频表面应力比高频的要小。 感应加热设备广泛用于金刚石圆盘锯，硬质合金刀具，刀具的钎焊，小型工件的热处理淬火，退火，调质，热变形，小量有色金属的热处理淬火，退火，热变形，熔炼。

高频感应加热表面淬火

用45钢制造的零件，其加工路线如下：备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械精加工—高频感应加热

正火：

将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度，保温达到完全奥氏体化后，在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺。正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火应用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

高频感应加热表面淬火

调质：

调质通常指淬火＋高温回火，以获得回火索氏体的热处理工艺。 方法也就是先淬火，淬火温度：亚共析钢为Ac3+30~50℃；过共析钢为Ac1+30~50℃；合金钢可比碳钢稍稍提高一点。淬火后在500~650℃进行回火即可。调质的主要目的是得到强度、塑性、韧性都比较好的综合机械性能。

高频感应加热表面淬火：

感应加热表面淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火（或正火及调质）组织。

淬火的目的是什么？下面给大家介绍下;

使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得 到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度较高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此一定要选择合适的冷却方法。根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。

齿轮淬火设备的原理

来给大家介绍下关于齿轮淬火设备的内容，下面一起来了解下吧：

齿轮淬火设备：为了加强齿轮的韧度所以会有齿轮淬火这个工艺。而齿轮淬火设备就是对齿轮、链轮等轴类的一些工件进行表面淬火或淬火的一个加工设备。齿轮淬火设备以IGBT为主要器件，功率电路以串联振荡为基本特征，控制电路以频率自动跟踪。每台设备都配有相应的感应器。

齿轮淬火设备可编程淬火机床：主要用于马达转轴、各类精 密轴芯、销轴类、气门、阀杆、阀座、车轴、减振器活塞杆等各类五金轴件淬火。

刚刚已经给大家简单介绍了下齿轮淬火设备的概念，现在继续来看下它的原理吧。

齿轮淬火设备原理：将工件放入感应器(线圈)内，当感应器中通入一定频率的交变电流时，周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流的。感应电流在工件截面上的分布很不均匀，工件表层电流密度很高，向内逐渐减小，这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差则越大，加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却，即可实现表面淬火。