齿轮链轮淬火设备在选型时容易走进的三个误区
市面上齿轮链轮淬火设备分很多种,不是很熟门熟路的消费者在选择的时候往往会走进误区。消费者在选择齿轮链轮淬火设备的时候容易出现的三点错误。
误区一:只看功率,不看频率在标准件、紧固件等透热时,当加热工件直径大于80mm时,就应选择中频设备,此时仍用高频机会造成工件外面“烧流”而里面“黑心”(俗称“烧不透”),不仅设备效率大打折扣,还会降低模具寿命甚至造成模具损坏,无形中成本,却不知原因。轴承高频淬火设备低淬钢感应淬火的特点有:低淬钢感应淬火工艺适用于复杂工件,如齿轮、轴承环与传动十字轴等,低淬钢的晶粒度为11~12级,而一般钢的晶粒度为7~8级,晶粒细化使抗脆性断裂性能提高5~10倍。
误区二:只看输出,不看输入忽略了设备效率及耗电因素,等购回设备后才发现是“电老虎”,造成买得起,用不起的尴尬局面。例如同样是80机,但一个输入功率是80kw,但设备工作效率差别很大,尽管也能完成加热要求,但耗电量之大让永和叫苦不跌。输出80lw的设备输入功率竟高达120kVA。目前可满足设计上80%齿宽高符合工艺要求,这一点也是未来需要改进和克服的地方。
误区三:只看型号、不看功率例如将设备单项输入电流120A和输入功率120KVA混为一谈,统称120机,致使买回后才发现真正的功率才80KVA,明着占了便宜,实则暗里吃了亏。
就像有些产品生产需要配套模具一样,齿轮、链轮的淬火也需要配套型号的淬火设备,选对了淬火设备,效率大大提高,事半功倍,选错了淬火设备,生产效率不仅低,淬火效果还不好,事倍功半是一定的事情。
感应淬火技术在风电增速齿轮箱内齿圈上的应用
在齿轮的强化方法中,感应淬火与调质、渗碳、渗氮一起构成四大基础工艺。考虑到生产实际,在风电增速箱内齿圈的批量生产中采用渗氮或感应淬火工艺可以获得比较高的生产效率及较低的生产成本。具体采用何种工艺主要由客户要求、自身工艺控制水平及生产效率成本等因素而定。根据ISO6336标准,对于模数大于16的齿轮件就不再推荐使用氮化工艺提高表面硬度,故对模数大于16的内齿圈推荐采用感应淬火工艺进行加工。转向齿条感应淬火技术感应加热电流频率的选择电流频率的选择与齿条齿面和齿背的硬化层深、齿倾角及零件直径等因素有关。
1.感应淬火工艺
风电增速箱内齿圈一般采用逐/隔齿沿齿沟扫描技术进行感应淬火。采用设计制造合理的感应器,配合的工艺参数控制,可以生产质量优良、稳定的感应淬火齿圈。
2.感应淬火的优缺点
将感应淬火技术应用于风电增速箱内齿圈上,不仅具有生产、节约能源、环境污染小以及易于实现自动化等感应淬火共有优点,还具有以下特点:
(1)相比于氮化,其对基体硬度和组织要求可以适当放宽。
(2)相比于渗碳淬火,工件不是整体加热,变形较小,故相应磨量较小,设计放模量可减少,且后续生产加工成本较低。
(3)批量生产时交货期短,满足一些客户需求。
(4)便于机械化和自动化,设备紧凑,使用方便,劳动条件好。
但使用感应淬火技术对内齿圈进行加工,尚有以下困难及缺点待克服:新齿形产品工艺试验周期较长,感应器设计/相关工艺参数选择需要慎之又慎;不能实现全齿宽淬硬。目前可满足设计上80%齿宽高符合工艺要求,这一点也是未来需要改进和克服的地方;凸轮轴的淬火可选用凸轮轴淬火机凸轮轴淬火机,它是对凸轮轴表面进行淬火处理的机械设备,它采用圆形感应器,对凸轮轴的凸轮及其他淬火部位,进行逐个淬火工艺,感应加热设备的质量稳定可靠,硬质达到材质要求的硬度,淬硬层合格。批量生产时,发生批量事故风险较大,需要严格的质量控制体系和较高的质量控制水平来进行控制。
车轴感应淬火技术的发展
车轴是机车车辆中的部件之一,它直接关系到铁道车辆行车安全。从19世纪中到20世纪初,各国对车轴的疲劳断裂进行了大量的研究,如科学家Wholer和Hoger用全尺寸车轴进行车轴疲劳断裂的研究,日本也对实物车轴进行了大量的试验研究。对车轴疲劳强度和疲劳断裂机理已研究很清楚,但铁路车辆车轴疲劳断裂依然存在。例如,在俄罗斯仅1993年在运用的220~250万根车轴中,因疲劳裂纹而报废的就达6800根。法国在高速铁路系统的定期检修中,将轮座磨去0.5mm深,以防止再次裂纹萌生。在日本新干线使用的所有车轴,运行 45万公里后,用磁粉探伤仪进行检查,每年进行磁粉探伤的车轴总数约2万根。随着高速铁路在世界各国的兴起和不断发展,对车轴的安全使用性能提出了更高的要求。强化车轴表面,是提高车轴断裂的重要措施。无论是法国、日本还是德国对高速运行下的车轴都进行了大量的研究和应用,日本、法国均采用低碳钢制造车轴,并进行表面感应淬火处理。日本新干线的使用结果表明,这种车轴经表面感应淬火后,克服了车轴的断裂,确保了行车安全。车轴材料我国的机车、车辆均采用碳素钢车轴,纵观总体情况,应该说碳素钢车轴是成熟的、可靠的。对于高速列车车轴材料是选碳素钢还是合金钢,我国还没有成熟的技术。由于各国的国情不同 ,技术观点不同 ,选用的车轴材料不尽相同,但都属于低碳钢范畴。沿齿沟扫描淬火沿齿沟扫描淬火主要用于m=6mm以上的直齿轮及斜齿轮,此种方法应用极广,并且已有极成熟的工艺与装备。
感应淬火低碳钢车轴表面采用感应淬火是提高其疲劳寿命为经济而有效的方法。日本对此进行了详细的试验研究 ,并成功地运用在高速铁路上。日本新干线在这方面工作早在 1948年就开始了 ,碳素钢经调质处理后 ,再沿车轴纵向进行表面感应加热淬火 ,在淬硬层内获得非常细的马氏体组织 ,使其表面硬度显著增加。使用轴承高频淬火设备大大提高了工件淬火的生产效率,使用寿命也大大延长,但轴承高频淬火设备可使工件寿命提高7~8倍不是所有厂家的产品都可以做到的,只有一部分的厂家可实现这一效果。
轴类零件在感应加热淬火后的回火温度
感应淬火的钢轴类零件的回火温度为150至205摄氏度。在该温度的回火条件下,40钢的轴具有的扭转强度和较好的塑性(扭曲度),并具有的性能和抗过载性能。
此项结果是通过对40钢(热轧圆钢)的轴类零件在进行多次感应淬火和回火试验得出的结果。试验在同一环境及同一感应加热设备下进行。在试验中进行了150摄氏度、175摄氏度、205摄氏度、260摄氏度、315摄氏度等一系列的回火试验并通过数据比对得出的结论。从40钢轴的扭转试验结果看,在150摄氏度至205摄氏度回火温度下可以获得的性能。疲劳试验表示温度超过205摄氏度后,回火的结果并不理想。对于温度超过150摄氏度的回火而言,扭转强度极限下降了,而断裂前的扭转度在205摄氏度回火时达到了峰值。适当停留感应器,由于热传导和微弱感应双重影响,使环形区与圆柱区之间的过渡区得以加热。
以上信息由专业从事凸轮轴淬火设备技术参数的领诚电子于2025/5/8 17:42:18发布
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