锥齿轮内孔胀大的修复高频淬火设备淬火处理

锥被动齿轮是JS一1型翻斗车上的重要零件,主要作用是传递动力和改变运动速度方向。工件材料为18CrMnTi钢。工件加工流程为:锻造一正火一粗加工一精加工一高频淬火设备淬火一磨内孔。齿轮930℃渗碳后罐中缓冷,高频淬火设备淬火为盐浴加热860℃x 15min,在热水(>60℃)中爆去残盐,采用淬火压床淬火,或用保护气氛加热淬火。齿轮技术要求为:渗碳层深0.9 - 1. 3mm,表面硬表面硬度为58-63HRC,心部硬度为33-48HRC,齿轮内端面平面度≤0.20mm,外端面平面度≤0.10mm。锥齿轮一般渗碳后缩孔量约为0.10mm,一次淬火后工件胀大约0.30mm,二次淬火后齿轮胀大量仍为约0.30mm。工件淬火后出现的平面度超差、内孔胀大或硬度不均及硬度软点缺陷,常规方法返修时,往往因再加热淬火后内孔胀大而无留磨量使工件报废。

为此,生产中试验对不同情况齿轮缺陷采用不同返修措施,主要措施如下:

(1) 齿轮表面无脱碳且内孔磨量充裕(留磨量≥0.45mm)的缺陷齿轮,通过500℃以下温度回火后再加热淬火进行返修处理。

(2) 如内孔磨量较小,约在0.35mm左右的缺陷齿轮,如齿轮表面出现脱碳,可在稍低于高频淬火设备淬火温度采用高碳势短时淬火,再于保护气氛中加热正火,快速均匀冷却,随后进行加热淬火处理。

(3) 齿轮内孔留磨量小的齿轮.如发现脱碳,先进行增碳处理,然后采用以下三种方法收缩内孔。1)齿轮外圈整体淬火。900cC盐浴加热,齿高1/3浸入盐浴中,均匀转动5min,然后拿出空冷数秒,待工件冷至'700℃时水平放入水冷却,冷至10OaC左右取出即可。2)齿轮内孔封闭整体加热淬火。盐浴加热:900aC×3min,然后预冷至7000C,淬入水中,约10OqC左右取出。3) 齿轮整体加热外圈冷却,盐浴加热:900℃x l.Smin,工件水平放入.然后取出预冷约20s,使工件冷至约7000C,将齿高1/3外圈淬入水槽旋转均匀冷却,约10O℃(工件)时出水取出。或采用加热后,先将A处入水,约为齿高1/3,经几秒钟后立即掉头,反复几次然后再循环冷却,齿轮冷至约100qC时取出水即可。

生产中用上述修复高频淬火设备淬火工艺挽救了150余件平面度超差、硬度低、内孔胀大超差的失效齿轮,全部取得成功。内孔尺寸缩至中141.55mm,取得良好成效,修复齿轮全部重新投入使用。

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