解決花鍵軸同一鍵槽各部位淬火加熱溫度不均勻性問題：

(1)減少感應器高度在保證感應器本身強度及內部冷卻系統(tǒng)冷卻能力的前提下,減少感應器高度,使感應器可以進入花鍵三分之一后就開始加熱,使感應器預熱部位的作用得以充分發(fā)揮。

(2)增加預熱工藝增加預熱工藝,感應器在花鍵軸鍵槽下部起始位置加熱一、二秒后開始運動,增加花鍵軸鍵槽下部加熱效果。這樣達到花鍵軸同一鍵槽各部位淬火加熱溫度的均勻。

感應在中國是感應熱處理，致力于感應淬火技術的研發(fā)已有十多年的歷程，目前擁有多項核心，其淬火機床已應用于眾多工業(yè)領域傳動部件及動力輸出部件的感應淬火。

變速器換檔叉軸感應淬火

換檔叉軸結構獨特,技術要求高,采用常規(guī)的感應淬火工藝難以達到技術要求。熱處理技術要求及零件結構特點零件材料為45鋼，要求波形槽部分感應淬火,硬度≥55HRC,有效硬化層深≥2ｍｍ。

采用一般的多匝外圓感應器淬火時,由于尖角效應,棱邊棱角部分的加熱速度比其它部分快,在波形槽溫度還未達到淬火溫度時,盲孔出口平臺的棱角棱邊就已過熱,甚至被燒熔。我們曾經試過在盲孔中插入銅塞,以屏蔽盲孔及出口處的棱邊棱角。單齒一次加熱或掃描淬火單齒一次加熱淬火中頻8～10kHz常用于m=8mm以上的大模數齒輪。雖然解決了棱邊棱角過熱過燒,但由于零件整個圓柱面被加熱,盲孔受到熱影響產生變形,無法保證尺寸要求。采用平面感應器對波形槽單邊加熱時,由于平面感應器的功率損耗大,電效率低,加熱速度慢,在加熱波形槽過程中,熱量已向盲孔傳導,再加上平面感應器磁力線逸散入盲孔,當波形槽溫度達淬火溫度時,盲孔也已被加熱,無法達到盲孔精度要求。

改進工藝方案為零件預先反彎曲變形→屏蔽感應加熱淬火→回火→校直→磨外圓。(1)用紫銅管制造屏蔽套。半軸設計給感應熱處理帶來了較大的難度,首先,采用一只感應器既要滿足桿部深層淬火,又要滿足法蘭部圓角大直徑范圍淬火,其功率分配較難掌握。其作用是把不需加熱的地方全部屏蔽,只露出波形槽部分,這樣,在波形槽感應加熱淬火過程中可地減少盲孔受到的熱影響。 (2)感應器仍采用電的圓柱形感應器。(3)為減少淬火變形,采用聚乙烯醇冷卻液。(4)在零件感應加熱前進行預先反變形處理。

車軸的感應淬火

40鋼車軸表面感應淬火強化工藝研究是我國高速鐵路的發(fā)展需要,填補國內在這項領域的技術空白。

車軸表面強化工藝的選擇對于絕大部分軸類零件,通常采用高頻或中頻表面淬火來提高其使用壽命。動車軸、機車軸是一種即傳遞動力而又起支撐作用的心軸,而車輛軸是一種不傳遞動力而只起支撐作用的心軸,主要承受彎曲或彎曲疲勞負荷。統(tǒng)計表明大多數的各類軸均因疲勞斷裂和微動磨蝕磨損而失效。為了避免發(fā)生脆性斷裂,滿足強度與韌性的要求,目前車軸常采用調質或正火工藝,但往往因疲勞與微動磨蝕磨損性能欠佳,而沒有達到應有的使用壽命。簡單的說就是銷軸淬火設備熱處理效果好，詳細的就要從多方面來比較了。實踐表明,在調質或正火的基礎上再施加表面感應淬火強化處理,可使服役壽命成倍地延長。因此,這是提高車軸使用壽命的一種重要工藝方法。車軸表面強化一般主要分噴涂 滾壓強化和感應淬火強化兩種,滾壓強化因其強化深度較淺,硬度較低,提高服役壽命有限。中頻感應淬火加熱適中,適合車軸表面加熱深度。日本、法國均采用中頻感應淬火強化。表面感應強化對提高車軸的彎曲或扭轉疲勞強度、減少對缺口的敏感性和應力集中十分有效。表面感應淬火后,由于心部高的有效韌性和塑性,允許其硬化層有較高的硬度,以保持高的耐磨性、強度和殘余壓應力,充分發(fā)揮材料的潛力。國外對車軸中頻感應淬火從過去的局部淬火、分段淬火,發(fā)展到現在的表面全長淬火。

整體感應淬火工藝技術針對現有分段感應淬火工藝技術存在的問題進行研究，開發(fā)出整體感應淬火技術，整體感應淬火工藝技術是將原來的兩次感應淬火工藝合二為一，解決了分段感應淬火過程中存在的問題，并使淬火區(qū)域連接在一起，實現淬硬層連續(xù)，提升產品質量，提高生產率，降低生產成本。整體感應淬火技術的開發(fā)主要包括感應淬火技術感應器的設計及試制、輪轂軸管零件的工藝調試及結果分析；通過多輪的試驗及工藝調試試制出感應淬火感應器，開發(fā)出感應淬火工藝，并試制出合格的輪轂軸管零件。淬火機床控制部分該控制系統(tǒng)由西門子S840D數控系統(tǒng)構成,是該設備的核心部分，對淬火過程的凸輪軸運動、感應器移動、能量控制、冷卻水和淬火介質的冷卻、供給等進行控制,并具有自動監(jiān)測和報警功能,能將故障編碼和主要內容顯示在主菜單上。整體感應淬火技術由于淬火區(qū)域大，零件儲熱高，為自回火技術的實施創(chuàng)造了條件，因此在開發(fā)整體感應淬火工藝過程中通過嚴格控制噴水壓力、持續(xù)時間、淬火液濃度等參數，使零件淬火后余溫達到大約200℃，實現了自回火，節(jié)省了回火費用。