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飛輪齒圈感應熱處理工藝是怎樣的?
汽車、拖拉機發(fā)動機的飛輪齒圈常用45鋼制造。飛輪齒圈在發(fā)動機起動時,由接合齒輪帶動旋轉,齒面經受摩擦與沖擊,因此齒面淬火能提高耐磨性。
以311C-150汽車飛輪齒圈為例,45鋼制齒圈,經感應淬火并自回火后,齒面硬度為54~ 56HRC(技術要求48~60HRC)。此齒圈在具有起動裝置和強力彈簧(300N)的臺架上試驗輪齒的耐磨性,經過10萬次試驗(相當于汽車跑100玎km)后,磨損還很少,并且可以繼續(xù)使用。
?。?)飛輪齒圈感應加熱電源的選擇 飛輪齒圈感應加熱電源的選擇,主要依據(jù)是輪齒的模數(shù)、齒圈的外徑及寬度。以一種載貨汽車飛輪齒圈為例,m= 3mm,齒圈外徑為4325mm,齒根處D。要求1.0~3.Omm,采用電子管高頻電源lOOkW,200~ 250kHz;另一種拖拉機發(fā)動機飛輪齒圈,m=4mm,外徑為+482. 6mm,齒部寬25 mm,則采用8kHz、200kW中頻電源。
目前轎車飛輪齒圈采用高頻電源lOOkW的為多數(shù),而拖拉機飛輪齒圈,采用8kHz及超音頻電源的均有。
以上幾種飛輪齒圈淬火后,齒部基本淬透,齒根處有硬化層,硬化層深度。這種淬火方法得到的是全齒硬化,齒根處有硬化層,為提高輪齒的韌性,拖拉機飛輪齒圈將淬火硬度要求設定為41~49HRC。飛輪齒圈用現(xiàn)代技術雙頻淬火,將得到沿齒廓分布的硬化層,結果會更好,但投資費用極高。
?。?)飛輪齒圈的感應淬火工藝 齒圈采用一次加熱、旋轉淬火;加熱后一次噴液,控制噴液時間,以得到自回火。淬火冷卻介質一般用15~ 30℃的水。
噴液有兩種方式。*種方法是感應器有效圈上鉆有噴液孔,加熱到溫并預冷后,直接噴水數(shù)秒,停噴,讓齒圈心部熱量傳到外表面,使輪齒進行自回火。自回火溫度根據(jù)硬度要求在300~ 400℃之間。飛輪齒圈采用自回火的*大好處除節(jié)能外,由于及時回火,對防止齒部淬裂是十分右效的。值得注意的是,感應器噴液孔徑隨生產時間的增長,容易逐步減?。ㄅc水的硬度含CaC03有關)。因此,按照規(guī)定工藝生產一段時間后,常會發(fā)現(xiàn)自回火溫度升高了。其原因是噴水孔截面減小,導致噴液量減少。為此,這種感應器必須定期用質量分數(shù)為10% HC1溶液酸洗,去除噴液孔上的水垢。
*種方法是齒圈用圓環(huán)感應器加熱,加熱預冷后,齒圈落人噴液器中,進行淬火并自回火。這種方法加熱后,工件必須正確落入噴液器中。這種感應器使用壽命較*種為長,但多了一個下降動作。有個內燃機廠試驗結果認為齒圈浸淬,因內圈與外圓同時冷卻,其變形比噴液的為小。