齒輪淬火2

中國汽車工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　 眾所周知，中國的汽車工業(yè)發(fā)展快速。今年來我國的汽車工業(yè)克服世界金融危機帶來的諸多困難，取得了很好的成績，2015年汽車產(chǎn)銷雙雙突破2450萬輛?？梢灶A(yù)計我國的汽車工業(yè)將保持快速發(fā)展勢頭，而汽車裝配所需的各種零配件的需求也將隨之增長。如何在增加產(chǎn)量的同事提高產(chǎn)品的質(zhì)量，并兼顧節(jié)能、降耗、環(huán)保成為各汽車零部件生產(chǎn)廠家所必須面對和思考的問題。

熱處理工藝現(xiàn)狀

　　 目前，國內(nèi)廣泛采用的表面熱處理方法主要有滲碳、滲氮和碳氮共滲等諸多方法。采用傳統(tǒng)滲碳爐進行淬火，由于耗時較長，往往造成工件變形量大，而且能耗大成本高，效率較低。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，感應(yīng)加熱技術(shù)日益廣泛地應(yīng)用于金屬表面熱處理。而當(dāng)今新的同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)使得節(jié)能、降耗、環(huán)保的熱處理方式成為可能。盡管有許多挑戰(zhàn)，我們依然希望尋求一種更高效和提高產(chǎn)量的生產(chǎn)模式。”綠色生產(chǎn)“方式，其需要考慮整個過程，包括產(chǎn)品研發(fā)到工藝技術(shù)，以及能耗和材料等?；诔杀?、性能、質(zhì)量的許多政策，”綠色生產(chǎn)“采用許多經(jīng)濟的解決方案，從而有效地降低成本，節(jié)省能源和保護環(huán)境。

單頻率感應(yīng)加熱的困惑

　　 眾所周知，與其他傳統(tǒng)的熱處理方式相比，感應(yīng)加熱淬火具有工件表面硬度高、脆性低、疲勞強度高、工件表面質(zhì)量好（不易氧化脫碳）、變形小，以及加熱溫度、淬硬層深度等參數(shù)容易控制等特點。然而對于類似齒輪這樣具有凹凸表面的結(jié)構(gòu)的工件而言，常規(guī)的單頻感應(yīng)加熱技術(shù)就無法實現(xiàn)令人滿意的處理效果。由于齒輪存在凸面和凹面，采用高頻感應(yīng)加熱進行齒輪表面淬火（見下圖），感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)，齒頂?shù)玫酵耆不?，但是齒根硬化不足。此外，這種處理方法還容易在齒根面上增加殘留應(yīng)力，導(dǎo)致斷裂發(fā)生。
 

高頻感應(yīng)加熱處理

　　同樣地，采用中頻感應(yīng)加熱進行齒輪的表面淬火（見下圖），熱量在齒根進行傳導(dǎo)，由于齒根的凹面形狀，熱量在傳導(dǎo)的過程中以指數(shù)形式遞減，齒根得到有效的硬化，而齒頂卻硬化不足。如何有效地避免這種現(xiàn)象的發(fā)生呢？事實證明，采用單頻率感應(yīng)加熱是無法實現(xiàn)這樣的處理任務(wù)；如果不同頻率的感應(yīng)加熱分別處理齒輪的齒根和齒頂，往往導(dǎo)致齒輪的輪廓硬化效果不均衡。而采用同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)，在同一個感應(yīng)線圈同時輸出兩種頻率進行熱處理，這個問題就迎刃而解了。

 

中頻感應(yīng)加熱處理
 

同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)在淬火中的應(yīng)用

　　 為了解決單頻率感應(yīng)加熱再處理類似齒輪等復(fù)雜表面硬化過程中的困惑，通過不斷的探索和試驗，逐漸出現(xiàn)了同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)。這是一種真真意義上的齒輪便面感應(yīng)淬火技術(shù)。近年來，國外的同步雙頻感應(yīng)加熱技發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于汽車及航空工業(yè)領(lǐng)域類似齒輪等復(fù)雜表面工件的熱處理當(dāng)中。同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)就是在一個感應(yīng)線圈上同時使用兩種不同頻率（高頻和中頻）對一個工件進行熱處理。同步雙頻感應(yīng)加熱電源包括正常功率輸出的一個HF（高頻）和一個MF（中頻）電源，采用IGBT技術(shù)，在中頻震蕩基礎(chǔ)上疊加高頻震蕩。而且HF（高頻）和MF（中頻）的功率能夠從2%至100%分別進行連續(xù)調(diào)試，采用集成PLC控制，具有多個程序時間和功率設(shè)定，特別適合處理類似齒輪這樣的具有復(fù)雜邊牧按的作業(yè)任務(wù)。兩個頻率的輸出比例和在齒根和齒面的硬化深度可以根據(jù)工件處理要求進行調(diào)節(jié)。節(jié)省能源、保護資源是我們永恒的目標(biāo)。減少燃料排放無論何時何地都是我們前行的目標(biāo)?！本G色“對于制造業(yè)而言，不僅僅是責(zé)任，更需要我們所有的人付出努力，而降低能耗對于制造廠商而言是發(fā)展和提高競爭優(yōu)勢的雙贏手段。對于生產(chǎn)廠商而言，不僅是降低生產(chǎn)成本，更重要的是通過采用同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)，可以很直觀的看到對環(huán)境影響的減小。而且同步雙頻感應(yīng)淬火只對工件需要處理的地方施加盡可能小的能量，從而使得工件只有極小變形。我們的目標(biāo)是致力于開發(fā)新的技術(shù)，一邊在生產(chǎn)過程中更好的節(jié)約能源，保護我們的生態(tài)環(huán)境，后真正實現(xiàn)“綠色生產(chǎn)”

同步雙頻感應(yīng)加熱處理

同步雙頻感應(yīng)加熱處理


同步雙頻感應(yīng)加熱處理 

雙頻加熱技術(shù)——國際巨頭公司的新寵

　　 美國的波音公司基于對產(chǎn)品品質(zhì)的要求和對環(huán)境保護的堅持，其所用的部分齒輪如直、傘（錐）齒輪選擇使用SDF感應(yīng)淬火技術(shù)代替元有的滲碳淬火工藝，實際上部分工件熱處理后，類似磨齒的工序?qū)⒉恍枰M行。世界著名企業(yè)德國寶馬（BMW）汽車制造商、德國（大眾）汽車制造商、奧迪、BOSCH、西門子等都使用了該項技術(shù)。國內(nèi)已經(jīng)也有企業(yè)在使用。經(jīng)過同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)處理過的工件，切片（見圖4）可以看到硬化層特別均勻，適合模數(shù)6一下的齒輪、蝸桿、準(zhǔn)雙曲面齒輪軸，汽車轉(zhuǎn)向裝置，汽車CV接頭和驅(qū)動軸，以及直徑大小不一的孔斷面等很多形狀復(fù)雜輪廓的零部件。

單頻加熱和同步雙頻加熱處理對比效果