回转支承齿轮整体感应淬火工艺的合理选择-建筑机械.PDF

加工制造 MANUFACTURING PROCESS 回转支承齿轮整体感应淬火工艺的合理选择 余云霓，李美萍，关元清，滕召勇，丁 飞 （马鞍山方圆回转支承股份有限公司，安徽 马鞍山 243002） ［摘要］介绍了回转支承齿轮采用整体淬火工艺的优越性。通过整体淬火后的组织金相、硬化层、表 面硬度的检测表明，整体淬火工艺与其他加热淬火工艺相比，是充分满足齿轮淬火达到设计要求最有效的 工艺。 ［关键词］齿轮；整体淬火；大功率；单齿淬火 ［中图分类号］ ［文献标识码］ ［文章编号］1001-554X（2013）09-0080-02 TH133.3 B Reasonable selection of the overall induction quenching process of slewing gear YU Yun-ni, LI Mei-ping, GUAN Yuan-qing, TENG Zhao-yong, DING Fei 感应淬火是以电磁感应原理在工件表面产生电 流密度很高的涡流来加热工件表面的淬火方法，可 使工件表面有限深度范围内加热至相变点以上，然 后迅速冷却而获得马氏体组织，而其心部仍保持着 表面淬火前的组织（通常为调质或正火状态）。 回转支承齿轮感应淬火的目的是为了获得沿齿 廓均匀分布的硬化层，使齿轮有较好的耐磨性、 韧性及良好的综合机械性能，进而提高齿轮的使 图1 整体淬火工艺图 用寿命（1）。通常回转支承齿轮感应淬火方法有两 种——齿轮整体同时加热淬火法（整体淬火）和沿 的。整体淬火工艺如图1所示。 齿沟单齿连续扫描加热淬火法（单齿淬火）。 整体淬火工艺对设备和工艺装备制造要求较 高，根据理论计算齿顶圆直径635mm左右的M8齿 1 整体淬火工艺 轮工件，其整体淬火设备额定功率要求在1200kW 由于中高频电源工业的迅速发展，电源功率已 以上，且对电源的各项保护和自动控制要求较高。 达到数千kW，国际上已将此技术应用到齿轮热处 对于不同齿顶圆直径、全齿高和模数等均需重新设 理行业，国内一些回转支承制造企业也已应用。 计感应器并进行工艺试验，对工艺设计提出的要求 目前国内外整体淬火技术可淬直径1500mm、齿宽 较高。 200mm、模数小于12mm的齿轮。整体淬火工艺与 2 单齿淬火工艺 单齿淬火工艺相比，其投入成本较大。 整体感应淬火工艺是采用回转支承齿顶圆直径 单齿感应淬火工艺是采用仿齿形的感应器沿单 和全齿高的环形感应器，利用感应加热的集肤效 一齿槽连续扫描加热，并快速冷却，通过设备重复 应、圆环效应（2）对回转支承齿轮同时整体均匀加 [收稿日期] 2013-05-08 热，并快速地一次性冷却，以实现沿齿廓淬火的目 [通讯地址] 余云霓，安徽省马鞍山市经济开发区超山西路 80 建筑机械 2013.9 (下半月刊) 图2 单齿淬火工艺图示 图3 感应器与齿沟相对位置 图6 单齿淬火后齿轮切片 分度，对回转支承各个齿轮进行淬火，如图2、图 透的情况，如图5所示；在齿轮根部易产生裂纹， 3所示。该工艺常出现的问题（特别是模数≤10mm 并造成断齿问题。 时）是齿面硬度不均、淬硬层深度不够、偏淬和齿 采用单齿淬火，当轮齿模数≤10mm时，因齿 顶退火等质量问题。单齿感应淬火工艺控制的难点 槽空间狭小，加上必须的感应器侧隙，使感应器 在于控制感应器与齿轮间的间隙稳定性，更严重的 的外形尺寸减小、刚性不足，操作过程