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中频感应加热设备采用矩形感应器对转向节主销进行淬火的工艺

浏览次数: 39 发布日期: 2019-10-18 15:46:45

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转向节主销是汽车前桥转向结构的重要零件之一,是保安件。多年来。我们一般都采用中频感应加热机进行淬火热处理,但是,其存在着一些缺陷,今天,我们就简单的说一下中频感应加热机采用矩形感应器进行淬火的热处理工艺。


中频感应加热设备


针对以前存在的问题我们进行了探索,在大量的试验中发现,应用矩形感应器能取得较好的效果。同时采用较大功率的中频感应加热机,对节能有着显著的经济效益。

矩形感应器的开发与研制,使得主销分次进行淬火的旧工艺由整体一次加热淬火的新工艺所取代,淬火时感应器不动,零件定速旋转,实现了两段淬火区及中向相邻区区域的同时加热淬火,自行回火,从而一次完成主销淬火的过程。

主销矩形感应器的有效导体为完整的矩形结构。因零件硬度要求较高,故有效导体未安装导磁体,以增强冷却能力。它的有效导体是两根轴向紫铜管和两个小半环及一个半环所组成的回路,在有效导体前后分别装有以夹布胶木材料制成的一个主喷水圈及两个副喷水圈,以便使零件在加热后立即进行喷冷。该感应器具有结构简单、制造容易、维修方便等优点。

通过计算得知,有效导体的表面积为61cm2,而要求加热零件的表面积为234cm2,在一定的输出功率时,有效导体上的比功是零件上的比功率的3倍。由于有效导体上集聚了较大的比功率,因此,可以对主销实现快速加热淬火。

矩形感应器对零件的加热是利用了横向磁场,纵向电流在有效导钵上所形成的磁场,较好地控制了电流走向,使得电流强度在有效导体的全长上是相同的,对零件表面的加热带反复加热,即实现脉冲加热,零件上各个部位的加热层也是均匀的,并且同时达到淬火所要求的温度。冷却时,零件表面被依次循环喷冷,使得各部位基本上同时冷到马氏体转变温度,有利于马氏体稳定性的提高。因此,淬火质量得到提高。

使用新工艺后,未发现淬火裂纹,这说明主销经矩形感应器加热淬火后,能有效地避免淬火裂纹的产生。加热状态便于观察、控制与调整,温度的直接测量也可方便地进行。零件的加热淬火也由原来的两次变为一次完成,避免了重复操作,每小时的产量也提高到90件,生产效率得到提高,同时减轻了劳动强度。单件加热时间也由原来的15s缩短为7s。

两硬化区其相邻距离只有18mm,据资料介绍,采用8000Hz的中频感应加热机时,两硬化区的最小距离为20mm,则相邻区拉应力过大,在组织应力和热应力综合作用下,形成在开槽部位具有非常危险的应力状态,当拉应力峰值达到或超过材料的断裂强度时,即可诱发此处形成开裂,降低疲劳强度,这就是主销采用原工艺经淬火后产生裂纹的主要因素。采用整体一次淬火的方法,则可较好地避免这种情况。

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