花鍵軸零件感應淬火

花(hua)鍵軸(zhou)類汽(qi)車(che)零件(jian)(jian)在(zai)(zai)使(shi)用中(zhong)承受(shou)扭轉(zhuan)(zhuan)應(ying)力和(he)滑動摩擦(ca)，所以(yi)需要具有較高的(de)表面硬(ying)度(du)和(he)抗扭轉(zhuan)(zhuan)強(qiang)(qiang)度(du)。感應(ying)淬火是(shi)提(ti)高其使(shi)用性能(neng)的(de)方法之一。在(zai)(zai)汽(qi)車(che)或(huo)機械制造領(ling)域中(zhong)，花(hua)鍵軸(zhou)類零件(jian)(jian)往往是(shi)承受(shou)交變的(de)扭轉(zhuan)(zhuan)、交變的(de)彎曲(qu)和(he)滑動摩擦(ca)等載(zai)荷。商用車(che)常(chang)見(jian)花(hua)鍵軸(zhou)類零件(jian)(jian)主要包(bao)括驅動半(ban)軸(zhou)、貫通軸(zhou)、傳動軸(zhou)、花(hua)鍵軸(zhou)、花(hua)鍵軸(zhou)叉、軸(zhou)間差速器殼、行星輪架軸(zhou)、制動凸輪軸(zhou)等。在(zai)(zai)生產實踐中(zhong)為(wei)提(ti)高這些(xie)零件(jian)(jian)的(de)使(shi)用性能(neng)，除個別(bie)零件(jian)(jian)采用調質工(gong)藝外，絕大(da)部分(fen)零件(jian)(jian)采用感應(ying)熱(re)處理(li)強(qiang)(qiang)化工(gong)藝，其抗彎曲(qu)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)抗扭轉(zhuan)(zhuan)疲勞強(qiang)(qiang)度(du)等性能(neng)得(de)到極大(da)提(ti)高。

整(zheng)體(ti)一(yi)次加(jia)熱淬火方法感(gan)(gan)應器(qi)結構為矩(ju)形(xing)(xing)銅(tong)管加(jia)導磁體(ti)的(de)(de)(de)縱向分布形(xing)(xing)式，即由銅(tong)管繞制成矩(ju)形(xing)(xing)回線(xian)結構， 加(jia)熱時(shi)，工件(jian)上的(de)(de)(de)感(gan)(gan)生渦流縱向環(huan)流，在工件(jian)旋轉同時(shi)整(zheng)個圓周面迅速被(bei)加(jia)熱。感(gan)(gan)應器(qi)銅(tong)導線(xian)上裝置的(de)(de)(de)導磁體(ti)起到(dao)控制磁力線(xian)分布的(de)(de)(de)作用。感(gan)(gan)應器(qi)的(de)(de)(de)附近裝置噴(pen)液冷卻(que)器(qi)，在加(jia)熱工件(jian)達(da)到(dao)設定溫度(或時(shi)間)時(shi)自動噴(pen)液冷卻(que)。目前，國內(nei)汽車廠家(jia)多采用整(zheng)體(ti)一(yi)次加(jia)熱淬火方法來處理半軸這類零件(jian)，零件(jian)的(de)(de)(de)質量(liang)和生產效率均(jun)達(da)到(dao)比(bi)較好的(de)(de)(de)狀態(tai)。

移動(dong)(掃(sao)描、連續)加熱(re)(re)淬火(huo)方法感(gan)(gan)(gan)應(ying)器一(yi)般為(wei)圓環形(xing)回線結構，環形(xing)導線內部通有(you)足夠壓力(li)和流(liu)(liu)量的(de)循環冷(leng)卻(que)(que)水(shui)。感(gan)(gan)(gan)應(ying)加熱(re)(re)時(shi)，工件上有(you)周向感(gan)(gan)(gan)生電(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)動(dong)，工件一(yi)邊(bian)加熱(re)(re)一(yi)邊(bian)與感(gan)(gan)(gan)應(ying)器相對移動(dong)，感(gan)(gan)(gan)應(ying)器上裝有(you)噴(pen)液器，以實(shi)現(xian)一(yi)邊(bian)移動(dong)(掃(sao)描、連續)加熱(re)(re)一(yi)邊(bian)噴(pen)射冷(leng)卻(que)(que)液冷(leng)卻(que)(que)，終實(shi)現(xian)淬火(huo)強化的(de)目的(de)。

為什(shen)么齒(chi)輪感應淬(cui)火后的(de)表面硬度會比普通淬(cui)火的(de)高？

齒(chi)輪經過感(gan)(gan)應(ying)淬火后(hou)的(de)(de)表面(mian)溫(wen)度(du)會比普通的(de)(de)淬火處理高，這是(shi)感(gan)(gan)應(ying)淬火的(de)(de)特點(dian)，這也可(ke)以稱為超硬現象(xiang)。其實(shi)為什么齒(chi)輪淬火后(hou)表面(mian)的(de)(de)硬度(du)更高呢？目前(qian)主(zhu)要(yao)有兩種解(jie)釋(shi)。一(yi)是(shi)由于感(gan)(gan)應(ying)加熱(re)的(de)(de)方式(shi)，縮短了加熱(re)時(shi)(shi)間，在加熱(re)的(de)(de)過程中缺乏奧氏體晶粒(li)產生的(de)(de)條件，因(yin)此導致了齒(chi)輪表面(mian)硬度(du)提(ti)高了。第二種解(jie)釋(shi)就是(shi)因(yin)為由于感(gan)(gan)應(ying)淬火時(shi)(shi)冷卻速度(du)快，在齒(chi)輪淬火表面(mian)層存在較大的(de)(de)殘(can)留壓應(ying)力(li)，從而提(ti)高了齒(chi)輪的(de)(de)表面(mian)硬度(du)。

為了印證(zheng)殘留應(ying)力對金屬工件(jian)的(de)(de)(de)作用，我們特(te)意將經(jing)過(guo)(guo)高頻感應(ying)淬火(huo)(huo)設備淬火(huo)(huo)的(de)(de)(de)工件(jian)切斷，然后再將其與(yu)切斷前的(de)(de)(de)硬度(du)(du)做比(bi)較，發現經(jing)過(guo)(guo)切斷后的(de)(de)(de)硬度(du)(du)平(ping)均降低了2HRC以(yi)上，因此可以(yi)證(zheng)明殘留壓(ya)應(ying)力去除之后，金屬工件(jian)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)是(shi)會(hui)降低的(de)(de)(de)。為什(shen)么齒(chi)輪殘留留壓(ya)應(ying)力會(hui)導致表面(mian)硬度(du)(du)的(de)(de)(de)提高呢(ni)？我們還(huan)可以(yi)從另(ling)一方面(mian)來解釋，這就是(shi)由(you)于(yu)齒(chi)輪在經(jing)過(guo)(guo)感應(ying)設備淬火(huo)(huo)的(de)(de)(de)時候(hou)，在低溫回(hui)火(huo)(huo)過(guo)(guo)程中，齒(chi)輪硬度(du)(du)下降的(de)(de)(de)比(bi)普通淬火(huo)(huo)的(de)(de)(de)要多(duo)。

現在，齒輪軸淬(cui)火(huo)設(she)備(bei)價錢(qian)，大家明(ming)白了(le)為什(shen)么要使(shi)用高頻感(gan)應淬(cui)火(huo)設(she)備(bei)了(le)嗎(ma)？因為齒輪感(gan)應淬(cui)火(huo)后(hou)的(de)表面硬度會比(bi)普(pu)通淬(cui)火(huo)的(de)更高，使(shi)用感(gan)應淬(cui)火(huo)設(she)備(bei)，可獲(huo)得高硬度高耐磨的(de)金屬工(gong)件(jian)，何樂而不為呢？

汽車半軸局(ju)部感應加(jia)熱感應器的(de)類(lei)型

等直徑(jing)變匝(za)(za)距感(gan)(gan)應器 當變截面圓柱體毛(mao)坯(pi)加熱時，例如帶臺階(jie)的(de)變徑(jing)毛(mao)坯(pi)，在同一加熱時間內(nei)，必須保證在各個區(qu)(qu)段(duan)上(shang)析出不同的(de)能(neng)量(liang)，能(neng)量(liang)也(ye)就是單位長(chang)度上(shang)的(de)功率與直徑(jing)區(qu)(qu)段(duan)相對(dui)應。這一點(dian)靠各區(qu)(qu)段(duan)上(shang)磁場強(qiang)度的(de)相應分布(bu)便可做(zuo)到，為此感(gan)(gan)應器應做(zuo)成(cheng)變匝(za)(za)距的(de)。直徑(jing)的(de)區(qu)(qu)段(duan)上(shang)的(de)匝(za)(za)距而磁場強(qiang)度。為此要(yao)確定(ding)各個區(qu)(qu)段(duan)上(shang)的(de)單位功率， 平均單位功率和平均單位匝(za)(za)數，感(gan)(gan)應器的(de)分段(duan)長(chang)度。

以上(shang)這種(zhong)變(bian)截面圓柱體毛(mao)坯(pi)加(jia)熱，感應(ying)器(qi)設計為變(bian)匝距(ju)，優點是感應(ying)器(qi)可做成等直(zhi)徑，不必(bi)仿型。

缺點是(shi)感應(ying)(ying)器(qi)設(she)計制作(zuo)較復雜，對于相對較細的直徑來說感應(ying)(ying)加熱(re)的效(xiao)率偏(pian)低。而且設(she)備調試也較復雜。

因(yin)此目前在半(ban)軸(zhou)二火(huo)補溫加(jia)熱(re)時(shi)更多得采用仿型感應(ying)器。感應(ying)器設計為等匝距(ju)。

等匝(za)距仿型感(gan)(gan)應器(qi)(qi) 仿型感(gan)(gan)應器(qi)(qi)加熱的基(ji)本原理是根據感(gan)(gan)應加熱的電(dian)效率與(yu)感(gan)(gan)應器(qi)(qi)線圈內(nei)徑與(yu)坯料外徑之(zhi)比有一定的函數關系來考慮的。

1.仿型的矩(ju)形(xing)感應器形(xing)式

矩形感應器又可稱(cheng)為橢圓(yuan)截面感應器，與這(zhe)種仿型(xing)的(de)矩形感應器配套的(de)機械裝置常見(jian)的(de)推料(liao)(liao)方式有3種情(qing)況:利用氣缸(gang)或液壓缸(gang)移(yi)動(dong)坯料(liao)(liao);鏈式或板式輸送帶(dai)移(yi)動(dong)坯料(liao)(liao);自動(dong)旋轉裝置移(yi)動(dong)坯料(liao)(liao)。

仿型的(de)矩形(xing)感(gan)(gan)應器存在以下問題:由于(yu)坯(pi)料形(xing)狀的(de)特(te)殊性，向感(gan)(gan)應器進(jin)料和出料時，坯(pi)料在感(gan)(gan)應器內移動(dong)困(kun)難等問題。雖(sui)然(ran)感(gan)(gan)應器制作工藝(yi)較簡(jian)單，但(dan)機械動(dong)作較復(fu)雜(za)，這種方式較少采用(yong)。

2.仿(fang)型(xing)的U型(xing)感應器形式

仿型的(de)(de)U型感應器(qi)是坯料(liao)(liao)端部感應加(jia)熱又一(yi)種常用的(de)(de)加(jia)熱方法。仿型的(de)(de)U型感應器(qi)常見的(de)(de)坯料(liao)(liao)移(yi)動(dong)方式(shi)，也有3種形式(shi):利(li)用氣缸(gang)推(tui)動(dong)坯料(liao)(liao);利(li)用鏈(lian)(板)式(shi)移(yi)動(dong)坯料(liao)(liao);自動(dong)旋轉(zhuan)裝置移(yi)動(dong)坯料(liao)(liao)。

這種仿形的(de)U型(xing)感應器(qi)的(de)機(ji)械(xie)動作雖然比較矩形感應器(qi)簡(jian)單一些，但(dan)感應器(qi)的(de)制作太復雜(za)，人們(men)也較少采用，另外，U型(xing)感應器(qi)的(de)效率也相(xiang)對。