1、淬硬层分布不匀,一侧硬度高、硬层深,另一侧硬度低、硬层浅。现代化的双频齿轮感应淬火现代化的双频齿轮加热已经改进在一个感应器内进行。这是因为沿齿沟感应淬火与圆环感应器回转感应淬火相比,位置敏感度很高,需要设计制造定位装置,以保证齿侧与感应器的间隙高度对称分布。若不对称,还可能造成间隙小的一侧发生感应器与零件短路打弧,使感应器早期损坏。
2、已淬硬齿侧退火。原因是辅助冷却装置调整不到位或冷却液量不足。
3、感应器鼻尖部分铜管过热。在采用非埋入式沿齿沟扫描淬火工艺时,因感应器与零件间的间隙相对较小,受加热面的热辐射,以及鼻部铜管有限尺寸的约束,铜管极易过热烧坏,使感应器损坏。因此,感应器要保证有足够流量和压力的冷却介质通过。
4、感应处理过程中齿圈的形状、位置变化。沿齿沟扫描淬火时,处理齿会胀出0.1~0.3mm。形变、热膨胀、感应器调整不当会造成零件与感应器相碰而损坏。因此,在决定感应器与齿侧间隙时要考虑热膨胀因素,并采用适当的限位装置来保证间隙。
5、感应器导磁体性能退化。导磁体工作条件恶劣,处于高密磁场、高电流环境下,极易过热损坏,同时淬火介质、锈蚀都会使其性能退化。因此,要做好感应器的日常维护和保养。
低淬钢齿轮感应加热淬火
利用钢材的低淬透性 ,将感应加热透的齿轮用激烈的冷却水进行淬火 ,得到沿齿轮廓的淬硬层及略提高硬度的齿心部。低淬透性钢齿轮感应淬火样品这种工艺有如下优点 :( 1 )对感应加热电源要求不高 (常用 8kHz、1 0 0kW) ,即不需要特殊的频率及高的功率密度 ,设备投资费用少。早期的凸轮感应器在有效圈两端装上导磁体板与短路环,同样具有屏蔽效果,但损耗较大,现在已经被淘汰。( 2 )低淬透性钢成本低 ,其价格与中碳结构钢相似。( 3)轮齿表面有很高的残余压应力 ,齿心部由于热透 ,硬度略有提高 ,因此轮齿的抗弯性强度得到提高 ,综合力学性能好。
齿轮双频淬火
齿轮双频淬火机理齿轮双频淬火的机理是先用较低频率进行齿轮预热 。早期的齿轮双频淬火是在两个感应器中进行的 ,即先在中频感应器进行预热 ,然后在高频感应器中进行终加热。现代化的双频齿轮感应淬火现代化的双频齿轮加热已经改进在一个感应器内进行。
汽车半轴坯料中频感应加热质量的控制
为便于实现机械化和自动化,提高生产效率,中频感应加热金属在国内一些企业也逐渐得到广泛运用。
感应加热的基本原理是当施感导体(感应器)中通入交变电流以后,在它的周围产生一个交变的磁场,把金属毛坯置于交变的磁场内,在其内部便产生一个交变电势,在电动势作用下金属内部产生交变涡流。由于金属毛坯电阻上的涡流发热和磁性转变点以下的磁滞损失发热,把金属毛坯加热到所需要的温度。淬火机床上的中频变压器连接加热用感应器一起可沿车轴纵向上下移动,移动速度采用变频连续可调。由趋负效应可知,电流仅在被加热的金属表面层流过,表面层中的金属主要靠电流流过而加热,内层(中心金属)则靠外层热量向内层传导而加热。一般来说,当毛坯表面加热到锻造温度时,表面和中心温度差不得超过100℃。对于大直径的毛坯,为了缩短内层金属的加热时间、提高加热速度,建议选用较低的电流频率以增大电流透入深度,否则选用的频率太高,电流透入深度将减少,不但延长了热量由外层向内层的传递时间,增加了热量损失,热效率低,甚至会造成表面过热。小直径毛坯感应加热时,由于截面尺寸小,可以采用较高频率,以提高电效率。
中频感应加热设备是目前主流的电磁感应加热技术,有很多优点:升温快,氧化和脱碳少,劳动条件好,便于实现机械化和自动化。