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调整螺钉感应加热淬火断裂分析

调整螺钉是汽车传动机构的紧固调节零件，工件材料为M135钢，调整螺钉工作时，顶部球面和台肩柱面承受摩擦力，要求工件球面及柱面均匀淬火硬化。技术要求调质后硬度为229-269HBW，淬火后硬化层厚度为1.0-2.5mm，表面硬度为45-55HRC，形成碗形表面硬化层分布。传统感应加热淬火处理后，为使工件球面和柱面同时淬火硬化，旺旺使螺钉头部淬火过深几乎淬透，致使在工件圆柱体与螺杆过度部位形成很高淬火应力，常造成调整螺钉出现断裂失效破坏。针对上述问题，试验改进工件感应加热淬火装置和感应器。采用矩形感应器和旋转淬火工艺，取得了良好的效果。调整螺钉改进后感应绝爱热淬火装置，淬火前，工件插入定位套中，旋转轴旋转带动工件旋转。感应器用异形纯铜管制作，并安装导磁体。工件感应加热淬火后，球面和柱面获得一定深度的碗形淬火硬化层，心部原始组织良好。(2)调质处理为了提高齿轮心部的综合力学性能，以承受交变弯曲应力和冲击载荷，还可减小工件表面淬火变形。检验表明，采用改进感应加热淬火装置及方法处理后，调整螺钉性能优良，同时避免了在头部圆柱体与螺杆过渡区域产生淬火应力。

由于球面上各点与感应器底面距离不同，加热时得到的能量不同。淬火加热是，调整两种电流的相对大小，可在工件端部获得均匀的硬化层。影响两种电流大小的因素有二，一是感应器的宽度，二是试件的旋转速度。感应器宽度实际是对螺钉端部加热的覆盖程度，对端部球面覆盖面越大，接受由导磁体传出的磁力线越少；它的加工工艺流程为：锻造-正火-机加工-感应淬火-回火-机加工。工件旋转速度越快，圆柱面电动势越大，淬火硬化层越深。

在高频淬火的性能及特点上：

1、加热快：快加热速度不到1秒，(速度快慢可调节控制)

2、加热广：可加热各式各样的金属工件(根据工件形状不同更换可拆卸式感应圈)

3、安装方便：连接电源，感应圈和进出水管即可使用；体积小、重量轻、使用非常方便

4、操作简便：几分钟即可学会

5、启动快：通水通电后即可启动加热

6、耗电少：比老式电子管高中频设备节电70％左右，工件越小耗电量越小

7、效果好：加热非常均匀(也可通过调节感应圈的疏密，使工件各部位获得各自需要的温度)，升温快，氧化层少，退火后无废品

8、功率可调：无极调节输出功率

9、保护全：设有过压、过流、过热、缺水等报警指示，并自动控制和保护

10、温度可控：通过设定加热时间及红外线测温仪，来控制工件加热的温度，这样可把加热温度控制到一个技术点上，也可根据需要增加保温功能。

11、安全性高：免除了产生近万伏高压的升压变压器

杂谈高频淬火机在几个重要领域的应用

在了解高频淬火机后都会知道高频回火也可以称作高频加热设备，高频感应加热设备等等，高频淬火机的被命名的原因是在淬火方面的应用，举例说明，轴类工件使用高频淬火机淬火，方便快捷，配套数控淬火机床轴类淬火自动化提高。高频淬火机的常淬火工件齿轮，链轮，甭管内壁，无尽工具，汽配件的淬火，这些领域淬火的应用，改变了局部整体淬火均匀度和效率。对调质钢而言，表面淬火十低温回火后的组织由淬硬层、过渡层和原始组织三部分组成。

高频淬火机的另一个应用就是透热锻造，螺栓螺母的标准件的应用使标准件的生产效率提高，生产成本降低，生产出来的产品质量也大大提高了，浙江，河北两大生产标准件的地方都以全部使用高频加热炉。高频加热炉替代了旧时的加热方式，这是一件革命性的改变。在透热方面的应用，方钢折弯,u型螺栓的折弯，汽车稳定杆的锻造，各种金属件的加热锻造，在规格使用范围内都可以使用。硬度检测，采用洛氏硬度计检测，要求四个工作面硬度为58-63HRC。

高频淬火机还可以作为线材的退火，车刀硬质刀具的焊接，小型的融化都可以。

60钢板状零件感应淬火设备淬火变形分析和工艺改进

钢板零件是PFSU型齿轮测量仪上的重要零件，工件材料围60钢，板材厚度为≤25mm，工件经调质，机加工后进行平面感应加热淬火处理，要求工件表面有2-3条宽16-18mm的淬硬带区。技术要求为：淬火硬化区硬度≥60HRC，淬火硬化层深度≥1mm，板件平面弯曲度误差≤0.3mm。生产中发现，采用常规平面感应加热淬火后，板状零件弯曲度误差达0.5-0.80mm，工件变形严重超标，而变形过大板件矫正时易发生断裂失效。为此，对板状零件平面感应加热淬火变形缺陷及工艺进行了检验分析，并进行多项减少板型零件感应加热淬火变形工艺改进试验，其中4项试验效果良好，达到了技术要求变形指标，并应用于生产中。可以认为，它是一个由电感和电容组成的振荡电路，加热钢材所消耗的能量由交流电源进行补偿。

板状零件感应加热淬火设计了感应器，感应淬火与高温正火加热时，板型零件移动速度为（3-5）mm/s，低温淬火时为10-12mm/S，感应器与工件表面间隙取2-3mm。

（1）相反平面不对称低温预淬火试验，顶板预先在非淬火平面中部低温预淬火热处理，然后进行两条淬火硬化带淬火处理，板平面弯曲度误差为0.2-0.3mm，符合技术要求，变形凹向淬火平面。

（2）局部双平面同事感应加热表面淬火试验，前板经反复试验，采用长缝隙感应器双面同时加热一次淬火，处理后前板平面弯曲度误差≤0.1mm，质量优良。

（3）正反两平面轮换表面淬火试验，主滑板处理后，工件平面弯曲度误差≤0.2mm变形称凹向3条淬火带平面状态。

综合上述，上述三种工艺改进感应加热淬火试验均达到板状零件淬火后变形弯曲度误差≤0.3mm的技术要求，工件表面硬度＞60HRC，硬化层深度≥2.1mm，满足了板件感应淬火要求的各项技术指标。上述工艺改进方法已应用于生产中，技术经济效益明显，生产运行良好。1、40Cr、45钢连杆锻造时，应确保加热温度控制在1100~1200℃范围内，终锻温度在900~1000℃之间，锻造后油冷，以防止铁素体的析出。