汽车半轴坯料中频感应加热质量的控制
为便于实现机械化和自动化,提高生产效率,中频感应加热金属在国内一些企业也逐渐得到广泛运用。
感应加热的基本原理是当施感导体(感应器)中通入交变电流以后,在它的周围产生一个交变的磁场,把金属毛坯置于交变的磁场内,在其内部便产生一个交变电势,在电动势作用下金属内部产生交变涡流。由于金属毛坯电阻上的涡流发热和磁性转变点以下的磁滞损失发热,把金属毛坯加热到所需要的温度。由趋负效应可知,电流仅在被加热的金属表面层流过,表面层中的金属主要靠电流流过而加热,内层(中心金属)则靠外层热量向内层传导而加热。一般来说,当毛坯表面加热到锻造温度时,表面和中心温度差不得超过100℃。对于大直径的毛坯,为了缩短内层金属的加热时间、提高加热速度,建议选用较低的电流频率以增大电流透入深度,否则选用的频率太高,单齿淬火设备优点,电流透入深度将减少,不但延长了热量由外层向内层的传递时间,增加了热量损失,热效率低,甚至会造成表面过热。小直径毛坯感应加热时,由于截面尺寸小,可以采用较高频率,以提高电效率。
中频感应加热设备是目前主流的电磁感应加热技术,有很多优点:升温快,氧化和脱碳少,劳动条件好,便于实现机械化和自动化。
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,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.
解决花键轴同一键槽各部位淬火加热温度不均匀性问题:
(1)减少感应器高度在保证感应器本身强度及内部冷却系统冷却能力的前提下,减少感应器高度,使感应器可以进入花键三分之一后就开始加热,使感应器预热部位的作用得以充分发挥。
(2)增加预热工艺增加预热工艺,感应器在花键轴键槽下部起始位置加热一、二秒后开始运动,增加花键轴键槽下部加热效果。这样达到花键轴同一键槽各部位淬火加热温度的均匀。
感应在中国是感应热处理,致力于感应淬火技术的研发已有十多年的历程,目前拥有多项,其淬火机床已应用于众多工业领域传动部件及动力输出部件的感应淬火。
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