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视频作者：郑州领诚电子技术有限公司
汽车花键轴感应加热淬火与回火
不少花键轴类零件采用感应加热表面淬火，取代传统调质热处理，可以减少能源消耗。但是，现在大多数花键轴感应加热后仍然采用在炉子中进行低温回火的工艺。实际上，花键轴感应加热中有热量传入其心部，利用这一部分热量对表面淬火层进行自身回火，取消炉子低温回火是完全可能的。
淬火喷水冷却过程停止后，零件表面经过一定时间才达到温度。我们一般所指的自身回火温度就是指这个温度。自身回火过程不是在恒定的温度，而是在某一温度范围内，可持续几分钟。多数花键轴要求硬度范围在HRC48至58之间，传统常采用炉中回火的工艺。
花键轴感应加热淬火层的残余应力分布与一般轴类零件不同。由于在花键部位 有拉伸残余应力存在，特别是花键接近根部处达到值，往往造成花键开裂。 为了减少花键部有害的拉伸残余应力，提高自身回火温度是有好处的。考虑到花键部要求，应该保持相当高的硬度，当回火温度在250至300摄氏度之间时，由于马氏体析出高度弥散的碳化物，马氏体比容减少。因此，我们选定花键轴自身回火温度为250至270摄氏度，花键部位的残余应力接近于零，可 以有效地防止花键开裂。花键轴由炉中回火改为回火，质量稳定，没有出现过花键开裂的质量问题，且减少了设备负荷，节省了电能。
依据汽车行业工件的特点，感应研制了针对汽车轴类、齿轮齿圈类、等速万向节钟型壳类、轮毂轴承类、等速万向节三柱槽壳类零件的感应淬火及回火。点击了解更多汽车行业零件热处理的解决方案。
齿轮淬火
齿轮淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
齿轮淬火的必要性
有些零件（包括齿轮在内）在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，大齿轮淬火设备供货商，因此在生产中应用极为广泛。
齿轮淬火目的
齿轮淬火原理：将工件放入感应器(线圈)内，当感应器中通入一定频率的交变电流时，周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。电流在工件截面上的分布很不均匀，工件表层电流密度很高，向内逐渐减小，这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差则越大，加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却，即可实现表面淬火。
车轴感应淬火设备
感应器研制车轴是一个变直径的圆柱体，要实现全长表面淬火在很大程度上取决于感应器的结构设计与制造。加热用感应器的设计应主要考虑①使被加热零件的表面温度均匀;②感应器损耗小，电;③感应器冷却良好;④制造简单，有足够的机械强度，操作使用方便。车轴加热感应器用矩形紫铜管制造成圆形感应器，并通水冷却，零件加热后由用附带喷水圈进行喷射冷却。为了保证在感应加热中尽可能地减少漏磁，提高加热效率，感应器与零件之间的间距尽可能小，但要有足够的间隙，保证使感应器能与车轴的相对运动顺利进行。因此，选择圆环形感应器内侧与车轴轮座表面之间的距离为5～6ｍｍ较为合适。
加热设备频率的选择感应加热的电流透入深度与电流的频率成反比，必须正确选择中频发生器设备的中频电流频率，以实现一定加热深度的感应加热。正确选择加热电流频率可实现技术要求，提高热处理质量，充分发挥设备的效能，提高生产率，节省电能。感应器的电频率选择与零件的直径大小有关，大直径零件可采用较低的频率，所以对于直径很大的车轴，选择下限频率中频电源作为车轴感应加热的中频加热设备。
冷却器的研制车轴中频感应表面淬火，冷却是关键。因为车轴钢的含碳量低，临界冷却速度高。选择适当的冷却方法和冷却介质，才能使淬火区获得马氏体组织。因此，冷却器的合理设计就显得致关重要。所以 ，喷水圈喷水孔采用多排交叉分布，为防止靠近感应器处喷水孔喷射水柱飞溅影响加热效果。
淬火机床的研制为尽可能减少车轴淬火后的变形，淬火机床采用竖立式，车轴垂直放置，自身旋转，以使车轴圆周表面的加热均匀。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。
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