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德國同步雙頻感應淬火獲均衡輪廓硬化層技術解析

作者: 發布時間:2017-04-10 瀏覽次數:2702
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德國eldec同步雙頻感應淬火技術主要應用于汽車工業、模具制造業、飛機制造業、機電制造業的發電機和變壓器等領域。


SDF輪廓淬火技術

對于類似齒輪這樣具有凹凸表面結構的工件而言,常規的單頻感應加熱技術無法實現令人滿意的處理效果。由于齒輪存在凸面和凹面,采用高頻感應加熱進行齒輪表面淬火,感應電流產生的熱量迅速傳導進行輪齒的中心,齒冠得到完全硬化,但是齒根硬化不足。此外,這種處理方法還容易在根齒面上增加殘留應力,導致斷裂的發生。同樣采用中頻感應加熱進行齒輪的表面淬火,熱量在齒根進行傳導,由于齒根的凹面形狀,熱量傳導的過程中以指數形式遞減,齒根得到有效的硬化,而齒冠卻硬化不足。采用可調整的中頻和高頻比例,同時在一個感應加熱器上輸出中頻和高頻,對齒輪的齒頂和齒根均勻加熱,可以獲得均衡的輪廓硬化層。

SDF?(Simultaneous Dual Frequency)是在一個感應線圈上同時產生中頻和高頻電流,在工件表面感應漩渦電流,使工件表面在極短的時間內迅速加熱,然后急速冷卻,在工件表面獲取輪廓硬化層的感應淬火技術。SDF?技術特點:采用IGBT晶體管,同步雙頻感應加熱,加熱時間極短(0.2~0.3s),變形量很小,沿輪廓硬化,熱效率高,環境污染微小。


熱處理工藝比較

比較滲碳淬火(輪廓淬火)、單頻感應淬火(非輪廓淬火)、同步雙頻淬火SDF?(精確輪廓淬火)三種淬火工藝。

滲碳淬火(輪廓淬火)的工藝原理是滲碳爐內加熱至Ac3以上,液體或氣體急速冷卻,回火以獲得所需的力學性能;適合材料為C<0.25%碳鋼,例如5115(16MnCr5);變形量比較高;熱處理能力中,靈活性高,環境影響高,能源效率低;淬火時間多達十幾個小時,局部淬火可行性極低。

單頻感應淬火(非輪廓淬火)是在工件邊緣感應單一頻率渦型電流,流體急速冷卻,回火以獲得所需的力學性能;適合材料為C<0.35%碳鋼,例如1040或4140(42CrMo4);變形量不太高,硬化不足;熱處理能力高,靈活性低,環境影響低,能源效率較高;淬火時間30~60s,局部淬火可行性較高。

同步雙頻淬火(精確輪廓淬火)是在工件邊緣同時感應雙頻渦型電流,流體急速冷卻,回火以獲得所需的力學性能;適合材料同單頻感應淬火工藝;變形量低;熱處理能力極高,靈活性一般,環境影響極低,能源效率高;淬火時間<30s,局部淬火可行性高。

另外,感應淬火機床經過模塊化設計,可以整合集成到生產線上,流水化作業,提高工作效率。


SDF技術應用

美國的波音公司基于對產品品質的要求和對環境保護的堅持,其所用的部分齒輪如直傘(錐)齒輪選擇使用SDF感應淬火技術代替原滲碳淬火工藝,實際上部分工件熱處理后類似磨齒的工序將不再需要進行。世界著名德國BMW(寶馬)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,國內已經也有企業在使用。經過同步雙頻感應加熱技術處理過的工件,切片可以看到硬化層特別均勻,適合模數6以下的齒輪、蝸桿、準雙曲面齒輪軸、汽車的轉向裝置、汽車CV接頭和驅動軸、直徑大小不一的孔的端面等很多形狀復雜輪廓的零部件。摘自《金屬加工(熱加工)》雜志

 

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