forhøre

Induktionsvarmebehandlingsteknologien for drivhjulsakslen

IE1671 drivhjulsaksel (se figur 1) er en aksel med lav hastighed og højt drejningsmoment. Det spiller en vigtig rolle i at overføre drejningsmoment til drivhjulsrotation i køretøjets transmissionsenhed og er en nøgle- og sikkerhedsdel af køretøjet. På grund af egenskaberne ved induktionsvarmebehandling (lokal overfladeopvarmning) er denne del tilbøjelig til overophedning, når induktionsopvarmning påføres for enden af ​​noten og det skarpe hjørne af trinnet, hvilket resulterer i det grovere korn. Desuden, på grund af den specielle struktur af drivhjulsakslen (R runde hjørnehærdningslag skal være dybere end 7 mm; Acuity 47 HRC hårdhed, dybden af ​​hærdningslaget 3 ~ 16 mm er der fem specifikationer, kornstørrelse og martensitindhold på 90% eller højere niveau 5 eller højere flere tekniske krav), samtidig sikre, at dybden af ​​hærdningslaget let at overophede, føre til R den afrundede del grove korn, ende på bolthul er adskilt fra roden på 0.6 mm til hærdning, også let at gøre kulden på afkølingshastighed hurtigere, fasetransformationsspændingen, termisk spænding er større, plus hærdeligheden og godt materiale, så ved bratkøling er deformation og revnetilbøjelighed større.

Skematisk materiale til IE1671 drivhjulsaksel

Figur 1-materialet er IE1671 drivhjulsakseldiagram

For at løse dette problem, for denne type drivaksel af mellemfrekvente induktionshærdningsprocesser blev undersøgt, gennem den elektriske induktionshærdningsprocess optimeringsparametre, værktøjs- og armaturdesign, og en række eksperimentelt arbejde, udviklet et sæt egnet til drivakslen af produktionen den bedste proces, reducere afvisningen sats, på samme tid for at opnå høj kvalitet, lave omkostninger, det lave energiforbrug af grønne produktion mål.

1. Tekniske krav

Materiale og proces: IE1671 svarer til 30CrMnMoB i Kina, og dets kemiske sammensætningsanalyse er vist i tabel 1. Hårdhedsmåling og metallografisk struktur ved forskellige dybder af prøvetagningsstedet og forskellige steder er vist i FIG. 2 og fig. 3 hhv.

Tabel 1 Kemisk sammensætning af drivhjulsaksel (massefraktion) (%)

Kemisk sammensætning af drivhjulsakslen (massefraktion)

Diagram for prøveudtagning af drivhjulsakseldele

FIG. 2 Prøvepositionsdiagram af drivhjulets akseldele

Tekniske krav: DB4.0.H1, H2, H3 ≥47HRC.Dybde af hærdelag, H1 segment: 7 ~ 16mm;Snit H2:7 ~ 12mm;Sektion H3:3 mm;Position A ≥7mm.

(a) Hårdhedsmåling i forskellige dybder ved position 1

(a) Hårdhedsmåling i forskellige dybder ved position 1

(b) Hårdhedsmåling ved position 2 i forskellige dybder

(b) Hårdhedsmåling ved position 2 i forskellige dybder

(c) Hårdhedsmåling ved position 3 i forskellige dybder

(c) Hårdhedsmåling ved position 3 i forskellige dybder

(d) Hårdhedsmåling ved position 4 i forskellige dybder

(d) Hårdhedsmåling ved position 4 i forskellige dybder

(e) Standard metallografisk struktur ved position 1 (100×)

(e) Standard metallografisk struktur ved position 1 (100×)

(f) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 1 (100×)

(f) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 1 (100×)

(g) Standard metallografisk struktur ved position 2 (100×)

(g) Standard metallografisk struktur ved position 2 (100×)

(h) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 2 (100×)

(h) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 2 (100×)

(h) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 2 (100×)

(I) Standard metallografisk struktur ved position 3 (100×)

(I) Standard metallografisk struktur ved position 3 (100×)

(j) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 3 (100×)

(j) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 3 (100×)

(k) Standard metallografisk struktur ved position 4 (100×)

(k) Standard metallografisk struktur ved position 4 (100×)

(l) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 4 (100×)

(m) Standard metallografisk struktur ved position 5 (100×)

(m) Standard metallografisk struktur ved position 5 (100×)

(n) standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 5 (100×)

(n) Standard metallografisk struktur ved 7 mm af position 5 (100×)

Figur 3

2. Induktionsslukningsprocesparametre

A. Fastlæggelse af procesplanen

Den anvendte induktor er ringinduktoren, hvis struktur er vist i figur 4. Sensorens diameter 178 mm, sensoren med en vandsprayring.

IE1671 drivhjulsaksel hvis frekvensinduktionsslukningssensor

Figur 4: IE1671 drivhjulsaksel hvis frekvensinduktionsslukningssensor

(1) Dybde af hærdningslaget

Dybden af ​​delenes hærdningslag er relateret til størrelsen af ​​effektfrekvensen, delenes bevægelseshastighed, helbredende kraft, størrelsen af ​​sensorgabet, og om sensoren er forvarmet osv. Mellemfrekvenseffekten udstyr, der bruges i mellemfrekvensslukningen af ​​IE1671 drivhjulsaksel, er 8000Hz, 160kW. Mediumfrekvent induktionshærdende arbejdsemnehærdningslagsdybde er generelt i 2 ~ 4mm, så brugen af ​​mediumfrekvent induktionshærdning af drivhjulsakslen, for at opnå en dybde på 7 ~ 16mm hærdningslag, med den traditionelle bratkølingsproces er meget vanskelig. Derfor kan quenching-processen kun anses for at løse udstyret, og delene i sig selv kan ikke løse problemet.

(2) Bevægelseshastighed af dele

Under andre uændrede forhold er bevægelseshastigheden af ​​delen omvendt proportional med dybden af ​​hærdningslaget, det vil sige, jo hurtigere bevægelseshastigheden af ​​delen er, jo mindre er dybden af ​​hærdningslaget; Jo langsommere bevægelseshastigheden er, jo dybere er hærdningslaget. For disse dele, hvis de mellemfrekvente induktionsslukningsdele skulle sænke bevægelseshastigheden, bevægelseshastigheden for langsom, men dele kan forårsage, at dele slukningstemperaturen er for høj, organiseringen af ​​slukning af dele er omfangsrig, problem med spline let slukning af revner, skal årsagen være gennem test, debug en passende dele bevægelseshastighed, for at opfylde de 7 ~ 16 mm hærdning lag dybde af de tekniske krav.

(3) Varmeeffekt

Under andre forhold uændret, jo større opvarmningskraft delen er, desto dybere er hærdningslagets dybde; Tværtimod, jo mindre varmeeffekten af ​​delen er (under forudsætning af, at delen kan nå bratkølingstemperaturen), jo mindre er hærdningslagets dybde.

(4) Størrelsen af ​​sensorgabet

Jo større sensorafstanden er, jo langsommere er opvarmningshastigheden, og jo længere tid det tager for delen at nå faseovergangstemperaturen, jo dybere er hærdningslaget. Tværtimod er dybden af ​​hærdningslaget mindre.

(5) Andre

Opvarmningen af ​​delene opnås ved varmeoverførslen fra overfladen til midten ved bratkøling, mens mellemfrekvensinduktionsslukningen opnås ved varmeoverførslen fra den sekundære overflade til den ydre overflade ved bratkøling. Hvis den første forvarmning og derefter implementeringen af ​​kontinuerlig opvarmning bratkøling, kan dette få delene gennem brændetiden til at forlænge, ​​hærdningslaget vil blive dybere, og overfladetemperaturen vil ikke være for høj.

B. Bestemmelse af elektriske parametre

(1) Transformerforhold

Ifølge induktorens struktur og praktiske erfaring blev 20:1 valgt efter procesoptimeringstesten.

(2) Elektriske parametre

Efter procesoptimeringstesten er strømforsyningsspændingen: U=500 ~ 600V; Strøm: I=100 ~ 120A; Kapacitans C er indstillet i gear 1, 3 og 6 (fra venstre); Effektfaktor: cos Ф = 1. Effekt størrelse: P spline sæt 60kW;P optisk akse er 65kW; Effektmålerindeks: 9:40.Vandtryk: Måleraflæsning er 10 bar.Base (nul): -534 (80kW).

(3) Slukningsmetode

Vælg kontinuerlig opvarmning quenching, spray køling quenching måde.1% polyvinylalkohol blev brugt som et quenching medium.

(4) Efter optimering af drivhjulsakslen er procesprogrammeringen som følger (testprogrammeringsnummeret er 1001, detaljerne er som følger):

N10 S7

N20 G0 X-86

N30 S2

N40 G4 F3.2

N50 G1 X-152 F300

N60 G1 X-196 F400

N70 G1 X-293 F300

N80 G1 X-485 F400

N90 G4 F0.7

N100 G1 X-534 F500

N110 S2

N120 G4 F19

N130 S4

N140 G4 F16

N150 S2

N160 G4 F19

N170 S4

N180 G4 F16

N190 S2

N200 G4 F24

N210 G1 X-479 F400

N220 G4 F1

N230 G1 X-472 F185

N240 S5

N250 G1 X-337 F185

N260 G4 F0.5

N270 G1 X-293 F185

N280 G4 F1.5

N290 G1 X-152 F185

N300 G4 F2

N310 G1 X-128 F270

N320 G1 X-86 F250

N330 G4 F1.2

N340 S4

N350 G1 X-50 F500

N360 G4 F13

N370 G1 X-80 F500

N380 G4 F28

N390 S6

N400 S8

N410 G0 X0

N420 M2

3. Metallografisk strukturdetektion efter bratkøling

Efter quenching af delene ved ikke-destruktiv magnetisk pulvertestning blev der ikke fundet nogen defekter. Detektionsresultaterne af hærdelagsdybden af ​​de hærdede dele er vist i tabel 2 og figur 5.

Tabel 2 Drivakselhærdningslagsdybde

Drivakselhærdningslagsdybde

Position 1

(a) Position 1

Position 2

(b) Position 2

Position 3

(c) Position 3

Position 4

(d) Position 4

Figur 5

Hårdhedstestresultaterne for de hærdede dele er vist i tabel 3.

Tabel 3 Hårdhedsværdi for drivhjulsakslen:

Hårdhedsværdi for drivhjulsakslen


Efter bratkøling er delenes metallografiske struktur vist i tabel 4 og figur 6.

Tabel 4 Metallografisk struktur af de bratkølede dele af drivhjulsakslen:

Metallografisk struktur af de bratkølede dele af drivhjulsakslen

(a) Faktisk metallografisk struktur ved position 1

(a) Faktisk metallografisk struktur ved position 1

(b) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 1

(b) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 1

(c) Faktisk metallografisk struktur ved position 2

(c) Faktisk metallografisk struktur ved position 2

(d) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 2

(d) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 2

(e) Faktisk metallografisk struktur ved position 3

(e) Faktisk metallografisk struktur ved position 3

(f) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 3

(f) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 3

(g) Faktisk metallografisk struktur ved position 4

(g) Faktisk metallografisk struktur ved position 4

(h) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 4

(h) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 4

(I) Faktisk metallografisk struktur ved position 5

(I) Faktisk metallografisk struktur ved position 5

(j) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 5

(j) faktisk metallografisk struktur ved 7 mm af position 5

Figur 6.

4. konklusion

(1) 85 stykker induktions bratkølingsstykker af 425 stykker drivhjulsakseldele blev udtaget tilfældigt, og bratkølingshårdheden blev målt som 51 ~ 54 HRC; Den hærdede lagdybde er 3 ~ 16 mm (krav til 5 dele rækkevidde), kornstørrelse ≥5 kvalitet, martensitindhold ≥90%, i overensstemmelse med produkttegningen for varmebehandling af dele tekniske krav.

(2) succesen med quenching proces, udstyr og komplette sæt af quenching enhed, kan anvendes i den lignende drivaksel af medium frekvens induktion hærdning, og programmering, bekvem og praktisk drift, quenching processen er enkel, pålidelig, når processen , quenching-processen har pålidelig reproducerbarhed, kan sikre quenching-resultaterne og stabiliteten af ​​quenching-kvaliteten, på samme tid har den ekspanderende anvendelse af induktionsudstyr opnået yderligere forbedring.

(3) Gennem forskningen i induktionshærdningsprocessen for drivhjulsakslen viser det sig, at når materialet er udenlandsk mærke IE1671 (svarende til 30CrMnMoB), er hærdbarheden stærk, når wCr =0.5%, hvilket direkte påvirker dybden af hærdningslaget, nemlig hærdbarheden er proportional med dybden af ​​hærdningslaget; Under tilstanden af ​​det samme materiale med samme lagdybde, vil den korte opvarmning og afkølingstid medføre, at hårdheden bliver for høj, og strukturen bliver tyk. Ifølge den kemiske sammensætningstest er denne prøves wC 0.31 %. Ifølge afvigelsen af ​​kulstofindholdet i forskellige partier af carter-drivakslen på 3309 og 3310 i dette projekt, påvirkes slukningshårdheden direkte, det vil sige, at kulstofindholdet i samme tilstand og proces er proportional med hårdheden.

(4) Forskningsresultaterne kan henføres til området induktionsslukning har været et gennembrud i det eksperimentelle arbejde. I processen med varmebehandlingsproduktion er kølemaskinen mere og mere udbredt, hvilket gør det muligt for os at producere højkvalitetsdele, der opfylder kravene til miljøbeskyttelse og sikkerhed under mere effektiv og nøjagtig kvalitetskontrol.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat