CN111926168A - 一种驱动轮热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驱动轮热处理工艺，包括淬火和回火，所述淬火为感应淬火；具体淬火+回火步骤如下：S1：选用并安装感应器并调整间隙；S2：调整感应器加热参数；S3：调整淬火液参数；S4：根据S2中的加热参数，采用间歇加热的方式将驱动轮齿部加热至淬火温度，然后对加热至淬火温度的齿面整体喷淋S3中的淬火液淬火；S5：检查按照S4淬火后的驱动轮的淬火硬度和外表质量；S6：回火处理；S7：对S6处理后的驱动轮进行首件检验；本发明可以提高齿部硬度且均匀一致；可以降低能耗；可以提高淬硬层厚度均匀性，较少热处理变形量；可以有效避免淬火产生表面裂纹，提高产品的安全性和可靠性。

Description

一种驱动轮热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种驱动轮热处理工艺，属于热处理技术领域。
背景技术
热处理可以提高工件的性能，延长其使用寿命，表面加热淬火是重要的热处理工艺之一。表面加热淬火是将工件快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，仅使工件的表面层获得淬火组织的热处理方法。
驱动轮广泛应用于工程机械行业。驱动轮是工程机械挖掘机与推土机的动力传输者，驱动轮一般直接与驱动马达相 连，直接把动力传给履带，从而带动底盘前进；驱动轮工作时轮齿会与链轨节发生对磨和冲 击，要求驱动轮有着高的强度、耐磨性及良好的冲击性能；因此，驱动轮的表面要求具有较高的强度、硬度和耐磨性，心部要求具有一定的强度、足够的塑性和韧性，而采用表面淬火工艺可以使零件达到这种表硬心韧的性能要求。
目前国内的一些驱动轮热处理一般是将驱动轮整体加热，齿部喷水淬火，由于这种工艺难度较大，使驱动轮表面硬度难以提高，仅有43HRC左右，而且硬度不均匀，能耗较高；另外驱动在现有工艺热处理后，还存在以下问题：轮齿淬硬层深浅不一以及淬火变形量大；驱动轮表面淬火产生表面裂纹，淬火常出现软带，上下工作面硬化不一致， 严重影响产品的可靠性和安全性，降低产品使用寿命。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种驱动轮热处理工艺，可以提高齿部硬度且均匀一致；可以降低能耗；可以提高淬硬层厚度均匀性，较少热处理变形量；可以有效避免淬火产生表面裂纹，提高产品的安全性和可靠性。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种驱动轮热处理工艺，包括淬火和回火，所述淬火为感应淬火；具体淬火+回火步骤如下：
S1：选用并安装感应器并调整间隙；
S2：调整感应器加热参数
S3：调整淬火液参数
S4：根据S2中的加热参数，采用间歇加热的方式将驱动轮齿部加热至淬火温度，然后对加热至淬火温度的齿面整体喷淋S3中的淬火液淬火；
S5：检查按照S4淬火后的驱动轮的淬火硬度和外表质量；
S6：回火处理；
S7：对S6处理后的驱动轮进行首件检验。
进一步地，所述S1中，驱动轮的齿面硬化深度：齿根处6-10mm，齿顶处＞30mm，感应器频率为900～2000Hz；
所述感应器是由空心方铜管呈螺旋卷取而成，感应器的匝数为3-6匝，所述空心方铜管的长度×宽度为20mm×15mm；所述感应器的中空内腔中通冷却水；
安装时感应器使，驱动轮水平放置在淬火机床上，将感应器同轴套设在驱动轮的外部，感应器内圈面至齿顶的间隙h1为10-14mm；感应器最上面一匝至驱动轮上端面的距离h2、感应器最下面一匝至驱动轮下端面的距离h2均为13-17mm。
进一步地，所述S2中，淬火参数为：功率为550±25KW、电压为520±20V、电流为900±50A，频率为1100-1300HZ；加热时间为240S。
进一步地，所述S3中，采用水溶性淬火液作为淬火介质，淬火液的浓度为4-6%；淬火液的温度为15-40℃；
冷却方式为喷淋；淬火液的喷淋压力为0.2-0.3MPa；冷却时间为180S。
进一步地，所述S4中，间歇加热具体为：
a、将驱动轮齿部表面加热至600±10℃；停止加热10-15秒，使齿部表面和心部温度均匀；
b、继续加热驱动轮至齿部表面温度达750±10℃；停止加热4～7秒，使齿部表面和心部温度均匀；
c、将驱动轮齿部表面继续加热至890℃±10℃，并使整个齿部温度均匀后，整体喷淋淬火液淬火。
进一步地，所述S5中，驱动轮齿顶和齿根处的淬火表面硬度≥55HRC时，淬火硬度合格。
进一步地，所述S6中，回火温度为200-240℃，回火时间为3.8-5小时，出炉后空冷。
进一步地，所述S7中，检测驱动轮齿面硬度及硬化层深，并且进行荧光磁粉探伤检测，若驱动轮的硬度及硬化层深符合热处理工艺技术要求，则合格；反之，则不合格；
驱动轮材质为SCMnMoH，热处理工艺参数基础要求为：齿面硬度为46-52HRC；齿根处硬化深度为6-10mm，齿顶处硬化深度＞30mm；
荧光磁粉探伤检测要求为无裂纹显现。
进一步地，所述S6中，驱动轮淬火后8小时内进行回火处理；
回火炉采用台车式回火炉；回火装炉方式为：多件驱动轮上下层叠放置，层叠高度小于650mm。
进一步地，所述感应器的匝数为4匝。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明可以提高齿部硬度且均匀一致；可以降低能耗；可以提高淬硬层厚度均匀性，较少热处理变形量；可以有效避免淬火产生表面裂纹，提高产品的安全性和可靠性。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明感应器与驱动轮安装间隙示意图；
图中，
h1-感应器内圈面至齿顶的间隙，h2-感应器最上面一匝至驱动轮上端面的距离或者感应器最下面一匝至驱动轮下端面的距离。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1
本发明提供一种驱动轮热处理工艺，包括淬火和回火；
淬火采用感应淬火，具体淬火+回火步骤如下：
本发明需要的热处理设备为淬火机床、台车式回火炉、
S1：选用并安装感应器并调整间隙。
感应器的工作频率取决于硬化深度，驱动轮的齿面硬化深度：齿根处6-10mm，齿顶处＞30mm，选取频率范围在900～2000Hz。
所述感应器是由空心方铜管呈螺旋卷取而成，感应器的匝数为3-6匝，本实施例中优选4匝；所述空心方铜管的长度×宽度为20mm×15mm；所述感应器的中空内腔中通冷却水。
如图1所示，安装时，驱动轮水平放置淬火机床上，将感应器同轴套设驱动轮的外部，感应器内圈面至齿顶的间隙h1为10-14mm；感应器最上面一匝至驱动轮上端面的距离h2、感应器最下面一匝至驱动轮下端面的距离h2均为13-17mm。
S2：调整感应器加热参数
淬火参数为：功率为550±25KW、电压为520±20V、电流为900±50A，频率为1100-1300HZ；
感应器对驱动轮的加热时间为240S。
S3：调整淬火液参数
本发明采用水溶性淬火液作为淬火介质，淬火液的浓度为4-6%；淬火液的温度为15-40℃；
冷却方式为喷淋；淬火液的喷淋压力为0.2-0.3MPa；冷却时间为180S。
S4：根据S2中的加热参数，采用间歇加热的方式将驱动轮齿部加热至淬火温度，然后对加热至淬火温度的齿面整体喷淋S3中的淬火液淬火。
间歇加热具体为：
a、将驱动轮齿部表面加热至600±10℃；停止加热10-15秒，使齿部表面和心部温度均匀；
b、继续加热驱动轮至齿部表面温度达750±10℃；停止加热4～7秒，使齿部表面和心部温度均匀；
c、将驱动轮齿部表面继续加热至890℃±10℃，并使整个齿部温度均匀后，整体喷淋淬火液淬火。
S5：检查按照S4淬火后的驱动轮的淬火硬度和外表质量。
驱动轮齿顶和齿根处的淬火表面硬度≥55HRC时，淬火硬度合格；
外表无烧损和磕碰为合格。
S6：回火处理。
将S5步骤中的检验淬火合格的驱动轮进行回火，回火温度为200-240℃，回火时间为3.8-5小时，然后出炉空冷，
驱动轮淬火后8小时内必须进行回火处理；
回火装炉方式为：多件驱动轮上下层叠放置，层叠高度小于650mm；层叠放置的驱动轮数量≤5。
S7：对S6处理后的驱动轮进行首件检验。
检测驱动轮齿面硬度及硬化层深，并且进行荧光磁粉探伤检测，若驱动轮的硬度及硬化层深符合技术要求，则合格；反之，则不合格。
驱动轮材质为SCMnMoH，热处理工艺参数要求为：齿面硬度为46-52HRC；齿根处硬化深度为6-10mm，齿顶处硬化深度＞30mm。
荧光磁粉探伤检测要求为无裂纹显现。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：包括淬火和回火，所述淬火为感应淬火；具体淬火+回火步骤如下：
S1：选用并安装感应器并调整间隙；
S2：调整感应器加热参数；
S3：调整淬火液参数；
S4：根据S2中的加热参数，采用间歇加热的方式将驱动轮齿部加热至淬火温度，然后对加热至淬火温度的齿面整体喷淋S3中的淬火液淬火；
S5：检查按照S4淬火后的驱动轮的淬火硬度和外表质量；
S6：回火处理；
S7：对S6处理后的驱动轮进行首件检验。
2.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S1中，驱动轮的齿面硬化深度：齿根处6-10mm，齿顶处＞30mm，感应器频率为900～2000Hz；
所述感应器是由空心方铜管呈螺旋卷取而成，感应器的匝数为3-6匝，所述空心方铜管的长度×宽度为20mm×15mm；所述感应器的中空内腔中通冷却水；
安装时感应器使，驱动轮水平放置在淬火机床上，将感应器同轴套设在驱动轮的外部，感应器内圈面至齿顶的间隙h1为10-14mm；感应器最上面一匝至驱动轮上端面的距离h2、感应器最下面一匝至驱动轮下端面的距离h2均为13-17mm。
3.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S2中，淬火参数为：功率为550±25KW、电压为520±20V、电流为900±50A，频率为1100-1300HZ；加热时间为240S。
4.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S3中，采用水溶性淬火液作为淬火介质，淬火液的浓度为4-6%；淬火液的温度为15-40℃；
冷却方式为喷淋；淬火液的喷淋压力为0.2-0.3MPa；冷却时间为180S。
5.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S4中，间歇加热具体为：
a、将驱动轮齿部表面加热至600±10℃；停止加热10-15秒，使齿部表面和心部温度均匀；
b、继续加热驱动轮至齿部表面温度达750±10℃；停止加热4～7秒，使齿部表面和心部温度均匀；
c、将驱动轮齿部表面继续加热至890℃±10℃，并使整个齿部温度均匀后，整体喷淋淬火液淬火。
6.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S5中，驱动轮齿顶和齿根处的淬火表面硬度≥55HRC时，淬火硬度合格。
7.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S6中，回火温度为200-240℃，回火时间为3.8-5小时，出炉后空冷。
8.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S7中，检测驱动轮齿面硬度及硬化层深，并且进行荧光磁粉探伤检测，若驱动轮的硬度及硬化层深符合热处理工艺技术要求，则合格；反之，则不合格；
驱动轮材质为SCMnMoH，热处理工艺参数基础要求为：齿面硬度为46-52HRC；齿根处硬化深度为6-10mm，齿顶处硬化深度＞30mm；
荧光磁粉探伤检测要求为无裂纹显现。
9.如权利要求1所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述S6中，驱动轮淬火后8小时内进行回火处理；
回火炉采用台车式回火炉，回火装炉方式为：多件驱动轮上下层叠放置，层叠高度小于650mm。
10.如权利要求2所述的一种驱动轮热处理工艺，其特征在于：所述感应器的匝数为4匝。
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