花鍵軸零件感應(yīng)淬火

花鍵軸類汽車零件在使用中承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和滑動(dòng)摩擦，所以需要具有較高的表面硬度和抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。感應(yīng)淬火是提高其使用性能的方法之一。在汽車或機(jī)械制造領(lǐng)域中，花鍵軸類零件往往是承受交變的扭轉(zhuǎn)、交變的彎曲和滑動(dòng)摩擦等載荷。商用車常見花鍵軸類零件主要包括驅(qū)動(dòng)半軸、貫通軸、傳動(dòng)軸、花鍵軸、花鍵軸叉、軸間差速器殼、行星輪架軸、制動(dòng)凸輪軸等。在生產(chǎn)實(shí)踐中為提高這些零件的使用性能，除個(gè)別零件采用調(diào)質(zhì)工藝外，絕大部分零件采用感應(yīng)熱處理強(qiáng)化工藝，其抗彎曲強(qiáng)度和抗扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度等性能得到極大提高。

整體一次加熱淬火方法感應(yīng)器結(jié)構(gòu)為矩形銅管加導(dǎo)磁體的縱向分布形式，即由銅管繞制成矩形回線結(jié)構(gòu)， 加熱時(shí)，工件上的感生渦流縱向環(huán)流，在工件旋轉(zhuǎn)同時(shí)整個(gè)圓周面迅速被加熱。感應(yīng)器銅導(dǎo)線上裝置的導(dǎo)磁體起到控制磁力線分布的作用。感應(yīng)器的附近裝置噴液冷卻器，在加熱工件達(dá)到設(shè)定溫度(或時(shí)間)時(shí)自動(dòng)噴液冷卻。目前，國(guó)內(nèi)汽車廠家多采用整體一次加熱淬火方法來處理半軸這類零件，零件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率均達(dá)到比較好的狀態(tài)。

移動(dòng)(掃描、連續(xù))加熱淬火方法感應(yīng)器一般為圓環(huán)形回線結(jié)構(gòu)，環(huán)形導(dǎo)線內(nèi)部通有足夠壓力和流量的循環(huán)冷卻水。感應(yīng)加熱時(shí)，工件上有周向感生電流流動(dòng)，工件一邊加熱一邊與感應(yīng)器相對(duì)移動(dòng)，感應(yīng)器上裝有噴液器，以實(shí)現(xiàn)一邊移動(dòng)(掃描、連續(xù))加熱一邊噴射冷卻液冷卻，終實(shí)現(xiàn)淬火強(qiáng)化的目的。

為什么齒輪感應(yīng)淬火后的表面硬度會(huì)比普通淬火的高？

齒輪經(jīng)過感應(yīng)淬火后的表面溫度會(huì)比普通的淬火處理高，這是感應(yīng)淬火的特點(diǎn)，這也可以稱為超硬現(xiàn)象。其實(shí)為什么齒輪淬火后表面的硬度更高呢？目前主要有兩種解釋。一是由于感應(yīng)加熱的方式，縮短了加熱時(shí)間，在加熱的過程中缺乏奧氏體晶粒產(chǎn)生的條件，因此導(dǎo)致了齒輪表面硬度提高了。第二種解釋就是因?yàn)橛捎诟袘?yīng)淬火時(shí)冷卻速度快，在齒輪淬火表面層存在較大的殘留壓應(yīng)力，從而提高了齒輪的表面硬度。

為了印證殘留應(yīng)力對(duì)金屬工件的作用，我們特意將經(jīng)過高頻感應(yīng)淬火設(shè)備淬火的工件切斷，然后再將其與切斷前的硬度做比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過切斷后的硬度平均降低了2HRC以上，因此可以證明殘留壓應(yīng)力去除之后，金屬工件的硬度是會(huì)降低的。為什么齒輪殘留留壓應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致表面硬度的提高呢？我們還可以從另一方面來解釋，這就是由于齒輪在經(jīng)過感應(yīng)設(shè)備淬火的時(shí)候，在低溫回火過程中，齒輪硬度下降的比普通淬火的要多。

現(xiàn)在，齒輪軸淬火設(shè)備價(jià)錢，大家明白了為什么要使用高頻感應(yīng)淬火設(shè)備了嗎？因?yàn)辇X輪感應(yīng)淬火后的表面硬度會(huì)比普通淬火的更高，使用感應(yīng)淬火設(shè)備，可獲得高硬度高耐磨的金屬工件，何樂而不為呢？

汽車半軸局部感應(yīng)加熱感應(yīng)器的類型

等直徑變?cè)丫喔袘?yīng)器 當(dāng)變截面圓柱體毛坯加熱時(shí)，例如帶臺(tái)階的變徑毛坯，在同一加熱時(shí)間內(nèi)，必須保證在各個(gè)區(qū)段上析出不同的能量，能量也就是單位長(zhǎng)度上的功率與直徑區(qū)段相對(duì)應(yīng)。這一點(diǎn)靠各區(qū)段上磁場(chǎng)強(qiáng)度的相應(yīng)分布便可做到，為此感應(yīng)器應(yīng)做成變?cè)丫嗟摹Ｖ睆降膮^(qū)段上的匝距而磁場(chǎng)強(qiáng)度。為此要確定各個(gè)區(qū)段上的單位功率， 平均單位功率和平均單位匝數(shù)，感應(yīng)器的分段長(zhǎng)度。

以上這種變截面圓柱體毛坯加熱，感應(yīng)器設(shè)計(jì)為變?cè)丫啵瑑?yōu)點(diǎn)是感應(yīng)器可做成等直徑，不必仿型。

缺點(diǎn)是感應(yīng)器設(shè)計(jì)制作較復(fù)雜，對(duì)于相對(duì)較細(xì)的直徑來說感應(yīng)加熱的效率偏低。而且設(shè)備調(diào)試也較復(fù)雜。

因此目前在半軸二火補(bǔ)溫加熱時(shí)更多得采用仿型感應(yīng)器。感應(yīng)器設(shè)計(jì)為等匝距。

等匝距仿型感應(yīng)器 仿型感應(yīng)器加熱的基本原理是根據(jù)感應(yīng)加熱的電效率與感應(yīng)器線圈內(nèi)徑與坯料外徑之比有一定的函數(shù)關(guān)系來考慮的。

1.仿型的矩形感應(yīng)器形式

矩形感應(yīng)器又可稱為橢圓截面感應(yīng)器，與這種仿型的矩形感應(yīng)器配套的機(jī)械裝置常見的推料方式有3種情況:利用氣缸或液壓缸移動(dòng)坯料;鏈?zhǔn)交虬迨捷斔蛶б苿?dòng)坯料;自動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置移動(dòng)坯料。

仿型的矩形感應(yīng)器存在以下問題:由于坯料形狀的特殊性，向感應(yīng)器進(jìn)料和出料時(shí)，坯料在感應(yīng)器內(nèi)移動(dòng)困難等問題。雖然感應(yīng)器制作工藝較簡(jiǎn)單，但機(jī)械動(dòng)作較復(fù)雜，這種方式較少采用。

2.仿型的U型感應(yīng)器形式

仿型的U型感應(yīng)器是坯料端部感應(yīng)加熱又一種常用的加熱方法。仿型的U型感應(yīng)器常見的坯料移動(dòng)方式，也有3種形式:利用氣缸推動(dòng)坯料;利用鏈(板)式移動(dòng)坯料;自動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置移動(dòng)坯料。

這種仿形的U型感應(yīng)器的機(jī)械動(dòng)作雖然比較矩形感應(yīng)器簡(jiǎn)單一些，但感應(yīng)器的制作太復(fù)雜，人們也較少采用，另外，U型感應(yīng)器的效率也相對(duì)。

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