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                德国同步双频感应淬火获均衡轮廓硬化层技术解析

                作者: 发布时间:2017-04-10 浏览次数:5001
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                德国eldec同步双频感应淬火技术主要应用于汽车工业、模具制造业、飞机制造业、机电制造业的发电机和变压器等领域。


                SDF轮廓淬火技术

                对于类似齿轮这样具有凹凸表面结构的工件而言,常规的单频感应加热技术无法实现令人满意的处理效果。由于齿轮存在凸面和凹面,采用高频感应加热进行齿轮表面淬火,感应电流产生的热量迅速传导进行轮齿的中心,齿冠得到完全硬化,但是齿根硬化不足。此外,这种处理方法还容易在根齿面上增加残留应力,导致断裂的发生。同样采用中频感应加热进行齿轮的表面淬火,热量在齿根进行传导,由于齿根的凹面形状,热量传导的过程中以指数形式递减,齿根得到有效的硬化,而齿冠却硬化不足。采用可调整的中频和高频比例,同时在一个感应加热器上输出中频和高频,对齿轮的齿顶和齿根均匀加热,可以获得均衡的轮廓硬化层。

                SDF?(Simultaneous Dual Frequency)是在一个感应线圈上同时产生中频和高频电流,在工件表面感应漩涡电流,使工件表面在极短的时间内迅速加热,然后急速冷却,在工件表面获取轮廓硬化层的感应淬火技术。SDF?技术特点:采用IGBT晶体管,同步双频感应加热,加热时间极短(0.2~0.3s),变形量很小,沿轮廓硬化,热效率高,环境污染微小。


                热处理工艺比较

                比较渗碳淬火(轮廓淬火)、单频感应淬火(非轮廓淬火)、同步双频淬火SDF?(精确轮廓淬火)三种淬火工艺。

                渗碳淬火(轮廓淬火)的工艺原理是渗碳炉内加热至Ac3以上,液体或气体急速冷却,回火以获得所需的力学性能;适合材料为C<0.25%碳钢,例如5115(16MnCr5);变形量比较高;热处理能力中,灵活性高,环境影响高,能源效率低;淬火时间多达十几个小时,局部淬火可行性极低。

                单频感应淬火(非轮廓淬火)是在工件边缘感应单一频率涡型电流,流体急速冷却,回火以获得所需的力学性能;适合材料为C<0.35%碳钢,例如1040或4140(42CrMo4);变形量不太高,硬化不足;热处理能力高,灵活性低,环境影响低,能源效率较高;淬火时间30~60s,局部淬火可行性较高。

                同步双频淬火(精确轮廓淬火)是在工件边缘同时感应双频涡型电流,流体急速冷却,回火以获得所需的力学性能;适合材料同单频感应淬火工艺;变形量低;热处理能力极高,灵活性一般,环境影响极低,能源效率高;淬火时间<30s,局部淬火可行性高。

                另外,感应淬火机床经过模块化设计,可以整合集成到生产线上,流水化作业,提高工作效率。


                SDF技术应用

                美国的波音公司基于对产品品质的要求和对环境保护的坚持,其所用的部分齿轮如直伞(锥)齿轮选择使用SDF感应淬火技术代替原渗碳淬火工艺,实际上部分工件热处理后类似磨齿的工序将不再需要进行。世界著名德国BMW(宝马)汽车制造商、德国(大众)汽车制造商、奥迪、BOSCH、西门子等都使用了该项技术,国内已经也有企业在使用。经过同步双频感应加热技术处理过的工件,切片可以看到硬化层特别均匀,适合模数6以下的齿轮、蜗杆、准双曲面齿轮轴、汽车的转向装置、汽车CV接头和驱动轴、直径大小不一的孔的端面等很多形状复杂轮廓的零部件。摘自《金属加工(热加工)》杂志

                 

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