整体钢导轨感应淬火孔口保护工装研究- .pdf

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1、嚣柏：整体钢导轨感应淬火孔口保护工装研究沈机集团昆明机床股份有限公司(云南650203)樊思华我公司生产的TH61140机床是卧式加工中心，是集2．孔口保护工装的试验机电为一体的高新技术产品，适用于各种复杂箱体孔系采用试验设备及参数为CYP200-C4型超音频。试加工的精度要求，强大数控系统能支持任意四轴联动功验淬火部位为宽200mm的有孔面。感应加热淬火电参能，可加工各种复杂曲线曲面，广泛用于汽车、内燃数为：阳极电压9kV，槽路电压5．7kV，阳极电流3A，机、航空、船舶、军工、机床等行业的单件、小批量的栅极电流0．35A，速度3

2、mm／s，感应器与零件间的间隙加工制造。该机床的立柱导轨采用整体钢，因淬火面有1．2～1．5mm，喷水冷却。孔，按常规方法淬火后的孔口曾出现裂纹，后经试验研(1)试验1孔内不塞保护工装。结果：先淬面孔究出有效的保护工装，最终解决了问题。口处有肉眼可见的裂纹，后淬面孑L口处烧熔塌陷，其淬1．整体钢导轨结构及技术要求硬区热型如图2a所示。整体钢导轨结构如图1所示，材料T12A，外形尺(2)试验2孔内部塞“圆柱形”保护工装，圆柱寸：90ramx200mm×2500ram，要求四面淬火，其中大采用Tl纯铜制作，其外径与孑L内径相同，圆柱顶部

3、与孑L面上有34个3mm的孔。孔口平齐。结果：先淬面孔口处有探伤裂纹，后淬面孑L口处有肉眼可见的裂纹，其淬硬区热型如图2b所示。孔内部塞“圆柱形”保护工装，圆柱采用Tl纯铜制作，8其外径与孔内径相同，圆柱顶部高出孔口1—1．2ram。结果：先淬面孔口处无裂纹，后淬面孔口处有探伤细微裂纹，其淬硬区热型如图2c所示。孔内部塞“圆柱”形保护工装，圆柱采用T1纯铜制作，其外径与孔内径相同，圆柱顶部高出孔口1．5—2．0mm。结果：先淬面孔口处有月牙形的淬硬软带，后淬面的孔口硬度合格且无裂纹，淬火后零件无孔的截面出现大面积软带，不合格，其淬硬

4、区热型如图2d所示。图1整体钢导轨零件(3)试验3孔内塞“帽子形”保护工装。采用热处理技术要求为：4个面进行感应表面淬火，淬“帽子形”T1纯铜塞保护(见图2e)，当帽口处直径为硬区表面硬度58—63HRC；工艺有效硬化层深度D=35ram(比直径33ram的孑L单边大1mm)时，先淬面硬1．6。1．3mm；淬火、校直后，弯曲允差0．15mm；不得有度合格、无裂纹，后淬面有探伤裂纹。当帽口处直径为软带、烧熔、探伤裂纹等缺陷。36mm时，先淬面出现月牙形软带，后淬面硬度合格、用相应的参数淬火，各面硬度达到要求时，34个无裂纹(见图2f)

5、。4,33mm的孑L存在孔口烧熔塌陷、孑L口有探伤裂纹等缺(4)试验4孔内塞“凸轮形”保护工装，采用陷。“凸轮帽形”T1纯铜塞保护(见图2g)，帽口处先淬矗曩兰!堡箜!塑垫丛壁董参磊工热加工WWW．mota1working1950com’’。面的孑L边1mm被铜塞保护，后淬面孔边1．5mm被工式中——距零件某一距离的电流强度，A；装保护，先淬面、后淬面孔口均被淬硬，无裂纹，无，0——零件表面最大的电流强度，A；软带。——到零件表面的距离，cm：淬火方向淬火方向△——电流透入深度，cm，它是与材料物理性质孔口有关的系数。当=0时，=t

6、o；>0时，

7、匀的。(c)fd1感应加热时，在零件尖角、棱角部分处的涡流强度淬火方向连。大，加热激烈，在极短的时间内升高温度，并造成过热，这种现象称为尖角效应。(2)用不同保护工装的结果分析对于所试验的零件，其4~33mm孔的边缘存在尖角效应，易导致孔口尖角处过热，甚至烧熔。过热使淬火温度较高，导致出现淬火裂纹。孔内用铜帽保护，每边盖住lmm，(3)孔口保护工装的确定按上述试验结果，确定先淬面有月牙形软带，后淬面合格孔口保护工装为“凸轮形”铜塞(见图3)。(f)采用“凸轮帽形”铜塞，先淬面盖住lmm，后淬面盖住1．5ram，孔口两面均被淬硬、无裂

8、纹、无软带(g)图2孔口保护工装的试验示意图3孑L口保护工装3．试验结果分析及孔口保护工装的确定(1)理论分析感应加热中产生的感应电流的基本4．结语特性为：集肤效应、邻近效应、尖角效应。(1)由于尖角效应，加热时~b33mm孔的边缘过