半轴采用高频淬火炉进行淬火的感应淬火工艺

半轴将发动机动力通过变速箱、后桥传到车轮,使车轮承受扭转力与冲击。早期半轴采用调质处理。现在半轴绝大部分已采用高频淬火炉进行感应淬火热处理。半轴法兰与杆部硬化层的连续与否,以及杆部硬化层深度与直径之比,是提高半轴疲劳强度的关键。半轴一般采用40Cr、40MnB与42CrMo钢制造。 半轴感应淬火的方法,一般有扫描淬火法与一次加热法两种。扫描淬火法适用于多种的批量生产;一次加热法一般是用于在专机上进行大批量生产。从生产率、淬火质量、节能效果与生产成本进行比较,一次加热法比扫描淬火法更优,但需要大功率的电源、大流量水泵,且专用感应器结构也复杂,所以一次投资很大,只适用于大批量生产。


1.半轴扫描淬火法


一般采用立式通用淬火机床或专用淬火机。半轴感应器的结构,要首先加热法兰面到淬火温度,然后对杆部与花键部位进行扫描淬火。

现代半轴淬火的技术要求,对法兰面淬火通常规定,法兰面淬火直径不小于xmm,此x值越大对感应器的的设计要求越高。同时由于加热法兰面时,工件不移动,因此靠近法兰R处的杆部,其加热总时间较长,即等于法兰加热时间加上扫描时间,因此该区段硬化层特深。

半轴扫描淬火时的另一特点是,当扫描淬火到杆部与花键过渡段时,有效圈上的磁力线常会产生偏移,即杆部为加热到过渡区段,而花键部位先加热起来。工艺上常采用在此过渡段区降低扫描速度的方法,使该段温度通过传导而均匀起来。半轴扫描淬火后,由于没有自回火形成,因此需要补充回火,回火工艺常采用感应回火。


2.半轴一次加热淬火法

将整根半轴的淬火区域一次进行加热,是一种先进的工艺。它采用两根上面装有导磁体的矩形有效圈加热杆部与花键部,法兰部的有效圈呈半环形,而轴端一侧,当半环因周长太短而不能得到合适的硬化图形时,常附加集流器。此外,法兰端加热功率匹配不足时,还有采用增加一个加热回路的方法。半轴一次加热法常用的电源频率4-8khz,而功率根据半轴加热面积大小称为400kw以上。由于一次冷却面积较大因此需配大容量水泵,采用有聚合物添加剂的淬火液,并且采用带校正棍的淬火机床,加热、校正、淬火与自回火一次完成。国内汽车制造厂已经成功的将此共意思应用于生产,取得生产效率提高数倍、抗弯疲劳强度大大提高,并且节能的效果。

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