分段感應(yīng)淬火和整體一次感應(yīng)淬火的優(yōu)劣性對(duì)比
本文主要針對(duì)輪轂軸管兩種強(qiáng)化工藝——分段感應(yīng)淬火工藝技術(shù)和整體一次感應(yīng)淬火工藝技術(shù)的優(yōu)劣性進(jìn)行對(duì)比,以此推動(dòng)更先進(jìn)的技術(shù)在新產(chǎn)品中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)品性能,降低生產(chǎn)成本的目的。
1.分段感應(yīng)淬火工藝技術(shù)
當(dāng)前國(guó)內(nèi)主要車橋生產(chǎn)廠家大部分都設(shè)計(jì)采用復(fù)雜臺(tái)階的輪轂軸管結(jié)構(gòu),由于輪轂軸管特殊結(jié)構(gòu),目前感應(yīng)淬火強(qiáng)化多采用分段多次進(jìn)行。淬火強(qiáng)化區(qū)域包括兩段外圓柱面及三個(gè)過(guò)度圓角,淬火區(qū)域比較復(fù)雜。
分段感應(yīng)淬火技術(shù)有以下缺點(diǎn):
(1)輪轂軸管有兩段不連續(xù)的淬火區(qū),分兩道工序淬火,所需感應(yīng)器品種多。
(2)淬火變形超差造成廢品率較高,且分段淬火生產(chǎn)節(jié)拍慢、成本高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。
(3)分段感應(yīng)淬火形成的中間淬火軟帶降低了輪轂軸管的強(qiáng)度,由于淬火硬化區(qū)和軟帶硬度相差大,進(jìn)入磨削工序軟帶部位粗糙度偏低,影響磨削質(zhì)量。
(4)分段感應(yīng)淬火技術(shù)中圓角2靠圓角1的熱傳導(dǎo)帶起來(lái),臺(tái)階尖角部位存在明顯的過(guò)熱問(wèn)題。
(5)分段感應(yīng)淬火使零件儲(chǔ)熱少,自回火開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)增大。
對(duì)于以上分段感應(yīng)淬火技術(shù)所帶來(lái)的缺點(diǎn),其中淬火變形問(wèn)題可以采取加大磨削余量的辦法解決,但會(huì)增加部分磨削加工的成本;其他缺點(diǎn)在使用分段淬火技術(shù)時(shí)是無(wú)法解決辦法的,如需徹底解決這些問(wèn)題,需進(jìn)一步優(yōu)化感應(yīng)熱處理工藝。
2.整體一次感應(yīng)淬火工藝技術(shù)
針對(duì)現(xiàn)有分段感應(yīng)淬火工藝技術(shù)存在的問(wèn)題進(jìn)行研究,開(kāi)發(fā)出整體一次感應(yīng)淬火技術(shù),整體一次感應(yīng)淬火工藝技術(shù)是將原來(lái)的兩次感應(yīng)淬火工藝合二為一,解決了分段感應(yīng)淬火過(guò)程中存在的問(wèn)題,并使淬火區(qū)域連接在一起,實(shí)現(xiàn)淬硬層連續(xù),提升產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本。
整體一次感應(yīng)淬火技術(shù)的開(kāi)發(fā)主要包括一次感應(yīng)淬火技術(shù)專用感應(yīng)器的設(shè)計(jì)及試制、輪轂軸管零件的工藝調(diào)試及結(jié)果分析;通過(guò)多輪的試驗(yàn)及工藝調(diào)試試制出一次感應(yīng)淬火專用感應(yīng)器,開(kāi)發(fā)出一次感應(yīng)淬火工藝,并試制出合格的輪轂軸管零件。整體一次感應(yīng)淬火技術(shù)由于淬火區(qū)域大,零件儲(chǔ)熱高,為自回火技術(shù)的實(shí)施創(chuàng)造了條件,因此在開(kāi)發(fā)整體一次感應(yīng)淬火工藝過(guò)程中通過(guò)嚴(yán)格控制噴水壓力、持續(xù)時(shí)間、淬火液濃度等參數(shù),使零件淬火后余溫達(dá)到大約200℃,實(shí)現(xiàn)了自回火,節(jié)省了回火費(fèi)用。
3.生產(chǎn)應(yīng)用及推廣
(1)輪轂軸管整體一次感應(yīng)淬火的結(jié)果分析
將整體一次感應(yīng)淬火的輪轂軸管樣品切樣分析,結(jié)果淬火區(qū)域連續(xù),圓柱面和圓角淬硬層比較均勻。同時(shí)在零件的淬火區(qū)域內(nèi)用洛氏硬度計(jì)在不同部位上進(jìn)行硬度檢查, 其硬度比較均勻,硬度值為50~55HRC,能滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。
用以上的檢驗(yàn)結(jié)果與分段工藝淬火結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,其硬度和淬硬層深優(yōu)于多次分段淬火工藝,調(diào)試完成的工藝淬火層連續(xù)均勻,且采用了自回火技術(shù),提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本。因此,整體一次感應(yīng)淬火完全可以替代于分段感應(yīng)淬火技術(shù)。
(2)輪轂軸管整體一次感應(yīng)淬火的小批量生產(chǎn)試制
經(jīng)過(guò)多方論證及試驗(yàn)對(duì)比分析,已經(jīng)按計(jì)劃分階段完成了該零件的工藝試驗(yàn),小批量試制以及大批量的生產(chǎn),經(jīng)過(guò)使用表明整體一次性感應(yīng)淬火代替分段感應(yīng)淬火這一工藝改進(jìn)確實(shí)可行,零件生產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均已達(dá)到和滿足設(shè)計(jì)要求,從很大程度上已經(jīng)顯示出整體一次性感應(yīng)淬火這一工藝的優(yōu)越性和先進(jìn)性。
(3)輪轂軸管整體一次感應(yīng)淬火的生產(chǎn)應(yīng)用及推廣情況
新技術(shù)于前幾年年起在我公司車橋廠某系列輪轂軸管生產(chǎn)中投入大批量生產(chǎn)應(yīng)用,累計(jì)降低成本千萬(wàn)余元,之后推廣到結(jié)構(gòu)相同的輪轂軸管上,生產(chǎn)率高,生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,保障了重型驅(qū)動(dòng)橋的生產(chǎn)。