汽車半軸坯料中頻感應(yīng)加熱質(zhì)量的控制

為便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，中頻感應(yīng)加熱金屬在國內(nèi)一些企業(yè)也逐漸得到廣泛運(yùn)用。

感應(yīng)加熱的基本原理是當(dāng)施感導(dǎo)體（感應(yīng)器）中通入交變電流以后，在它的周圍產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場，把金屬毛坯置于交變的磁場內(nèi)，在其內(nèi)部便產(chǎn)生一個(gè)交變電勢(shì)，在電動(dòng)勢(shì)作用下金屬內(nèi)部產(chǎn)生交變渦流。由于金屬毛坯電阻上的渦流發(fā)熱和磁性轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下的磁滯損失發(fā)熱，把金屬毛坯加熱到所需要的溫度。由趨負(fù)效應(yīng)可知，電流僅在被加熱的金屬表面層流過，表面層中的金屬主要靠電流流過而加熱，內(nèi)層（中心金屬）則靠外層熱量向內(nèi)層傳導(dǎo)而加熱。一般來說，當(dāng)毛坯表面加熱到鍛造溫度時(shí)，表面和中心溫度差不得超過100℃。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使表層的溫度升高，即?shí)現(xiàn)表面加熱。對(duì)于大直徑的毛坯，為了縮短內(nèi)層金屬的加熱時(shí)間、提高加熱速度，建議選用較低的電流頻率以增大電流透入深度，否則選用的頻率太高，電流透入深度將減少，不但延長了熱量由外層向內(nèi)層的傳遞時(shí)間，增加了熱量損失，熱效率低，甚至?xí)斐杀砻孢^熱。小直徑毛坯感應(yīng)加熱時(shí)，由于截面尺寸小，可以采用較高頻率，以提高電效率。

中頻感應(yīng)加熱設(shè)備是目前主流的電磁感應(yīng)加熱技術(shù)，有很多優(yōu)點(diǎn)：升溫快，氧化和脫碳少，勞動(dòng)條件好，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。

薄壁齒輪的超音頻感應(yīng)加熱淬火

薄壁齒輪材料及熱處理技術(shù)要求

齒輪材料為45鋼。熱處理技術(shù)要求是齒坯正火到179-299HB，精切齒后沿齒溝高頻感應(yīng)加熱淬火到硬度48—55HRC。齒根淬硬層深度≥0.5mm。

淬火加熱電源設(shè)備

淬火機(jī)床功率100kW，加熱頻率100kHz。感應(yīng)器采用螺旋狀，同時(shí)感應(yīng)器設(shè)計(jì)時(shí)增大與齒輪的耦合，提升感應(yīng)加熱的速度。

加熱工藝參數(shù)

加熱采用全齒同時(shí)加熱方式。通過加熱電源輸入功率的調(diào)節(jié)控制齒輪感應(yīng)加熱時(shí)獲得的比功率，從而控制感應(yīng)加熱速度。加熱后采用噴水冷卻的方式。

齒輪聯(lián)軸器感應(yīng)加熱淬火的工藝研究

鼓形齒輪聯(lián)軸器在高速、重載機(jī)械上得到廣泛應(yīng)用，具有無軸向竄動(dòng)、傳動(dòng)平衡、沖擊振動(dòng)和噪聲小的特點(diǎn)，但加工工藝過程比較復(fù)雜，原熱處理花鍵采用滲氮處理。

為了提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提，對(duì)齒輪聯(lián)軸器進(jìn)行了感應(yīng)淬火處理的測試。加熱小齒輪時(shí)，為防止將已淬硬的齒面加熱，可采用三角形截面感應(yīng)器，或用銅板屏蔽的方法。測試采用數(shù)控感應(yīng)淬火機(jī)床，淬火感應(yīng)器與工件之間間隙均勻，采用掃描淬火的方式進(jìn)行.淬火后工件的內(nèi)花鍵，外鼓形齒硬度均符合技術(shù)要求，對(duì)內(nèi)花鍵、外鼓形齒進(jìn)行了裂紋檢測，未發(fā)現(xiàn)裂紋。對(duì)感應(yīng)淬火后齒輪聯(lián)軸器內(nèi)花鍵、外鼓形齒進(jìn)行變形檢測，變形較小，符合技術(shù)要求。有效硬化層深度，均滿足技術(shù)要求。金相組織檢驗(yàn)屬于細(xì)馬氏體，組織級(jí)別符合標(biāo)準(zhǔn)要求。相對(duì)于滲碳工藝相比，可以縮短生產(chǎn)周期，并且可以提升生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本。