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CN112176168A - 一种端联器内弧表面感应加热工艺方法 - Google Patents

一种端联器内弧表面感应加热工艺方法 Download PDF

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CN112176168A
CN112176168A CN202011008759.6A CN202011008759A CN112176168A CN 112176168 A CN112176168 A CN 112176168A CN 202011008759 A CN202011008759 A CN 202011008759A CN 112176168 A CN112176168 A CN 112176168A
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plate
induction heating
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CN202011008759.6A
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闫晓红
翟新晁
葛军
齐然
常祥凤
李琳
邬晓颖
李永梅
祝国荣
郝雪松
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Beijing North Vehicle Group Corp
Original Assignee
Beijing North Vehicle Group Corp
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Abstract

本发明提出一种端联器内弧表面感应加热工艺方法，基于中频感应设备输出端的高能磁力线的磁感应原理，以邻近效应、集肤效应及环状效应为基础，在仿形感应器形成的磁环流引导下，以磁能转化的热能快速加热端联器内弧面，通过控制电压、加热时间等参数，完成端联器内弧面感应淬火和回火，最终获得需要的端联器内弧表面淬硬区域组织和硬度。使用本发明的感应加热工艺方法，端联器内弧面硬度由基体硬度HRC32～40提高到HRC53以上，能够大大增强内弧面拨动耐磨性，延长端联器寿命，进而有效保障薄壳车辆行动系统的安全性与可靠性。本发明能够有效提高端联器内弧面耐磨性能，工艺方法安全适用，经济节能，加热功率易于控制，易于操作，有效提高生产效率。

Description

一种端联器内弧表面感应加热工艺方法
技术领域
本发明属于车辆关键零部件热处理技术领域，具体涉及一种端联器内弧表面感应加热工艺方法。
背景技术
端联器是履带式车辆行动系统的重要部件，对车辆整体机动性能起到重要作用。在车辆行走过程中，端联器通过齿盘的拨动带动整车前进。由于齿盘齿进行局部淬火后硬度值＞53HRC，若端联器内弧表面硬度低于齿盘齿部硬度，会使端联器加快磨损，影响整车性能。
原有使用的中频淬火托架为单孔+侧齿定位，由于零件锻造后上、下平面尺寸宽，加热后取下淬水容易干扰，影响淬火后硬度及面积，需要改进为两侧齿定位，进行插拔式上下取料。因此，需要在保证端联器基体性能不变的情况下，提出一种仿形感应器与插拔式定位感应加热相结合的热处理工艺方法，以增强端联器内弧表面耐磨性，使其获得局部耐磨性防护。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种端联器内弧表面感应加热工艺方法，以解决如何增强端联器内弧表面耐磨性的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种端联器内弧表面感应加热工艺方法，该工艺方法包括如下步骤：
S1、端联器及感应器安装就位：将端联器稳固放置于插拔式端联器内弧表面感应加热定位装置上，使端联器需要处理的内弧表面面向预安装的仿形感应器；将固定于中频设备输出端的仿形感应器弧面对准端联器的内弧表面；
S2、启动中频淬火工艺程序：利用中频感应设备输出端的高能磁力线的磁感应原理，以邻近效应、集肤效应及环状效应为基础，在仿形感应器形成的磁环流引导下，以磁能转化的热能快速加热端联器，使端联器内弧表面迅速发生组织转变；
S3、浸水冷却：停止对端联器加热，即刻取下端联器并置于水箱中以快速冷却端联器；
S4、低温回火：端联器冷却后进行低温回火。
进一步地，步骤S1中，仿形感应器弧面与端联器内弧表面间隙为3mm。
进一步地，步骤S2中，中频感应设备接通380V电源电压后，调节设备的屏压旋钮，将工作电压调节至8.5±0.1KV，使感应器端输出高能磁力线，高强磁能瞬时转化为高强热能，并聚集于端联器内弧表面周围进行加热，采用连续加热模式，持续加热时间5.5s。
进一步地，步骤S3中，浸水冷却的水温为20-40℃。
进一步地，步骤S4中，端联器冷却后在不超过24h时间内进行低温回火，回火保温温度160±20℃，保温时间90-120min。
进一步地，定位装置包括支撑板、下固定板、侧齿高定位板、侧齿低定位板和绝缘板；其中，两个下固定板分别固连于支撑板的两侧，用于定位装置的支撑；侧齿高定位板和侧齿低定位板分别固连于支撑板上表面的定位板预置凹槽中，两个侧齿定位板均采用侧方阻挡式结构，其定位齿形分别与端联器的两侧齿高度对应，并与感应器的硅钢片安装位置一致；在支撑板上表面用于支撑端联器的位置加工有绝缘板预置凹槽，绝缘板放置于绝缘板预置凹槽中，并且位于两个侧齿定位板之间。
进一步地，支撑板采用钢板制作而成；下固定板采用钢板制作成L形，L形的竖直部上端与支撑板的外边缘垂直固连，L形的水平部的平面度≤0.5mm；下固定板焊接于支撑板的两侧。
进一步地，绝缘板的厚度与绝缘板预置凹槽深度相同。
进一步地，绝缘板采用聚四氟乙烯材料。
进一步地，绝缘板在绝缘板预置凹槽内与支撑板粘接固定。
(三)有益效果
本发明提出一种端联器内弧表面感应加热工艺方法，基于中频感应设备输出端的高能磁力线的磁感应原理，以邻近效应、集肤效应及环状效应为基础，在仿形感应器形成的磁环流引导下，以磁能转化的热能快速加热端联器内弧面，通过控制电压、加热时间等参数，完成端联器内弧面感应淬火和回火，最终获得需要的端联器内弧表面淬硬区域组织和硬度。使用本发明的感应加热工艺方法，端联器内弧面硬度由基体硬度HRC32～40提高到HRC53以上，能够大大增强内弧面拨动耐磨性，延长端联器寿命，进而有效保障薄壳车辆行动系统的安全性与可靠性。本发明能够有效提高端联器内弧面耐磨性能，工艺方法安全适用，经济节能，加热功率易于控制，易于操作，有效提高生产效率。
与现有端联器加工制造方法相比，本发明产生的有益效果如下：
1.提高了端联器内弧面硬度，增强了耐磨性。未经局部淬火的内弧面，在与诱导齿和压板配合拨齿前进时，端联器内弧面在跑车过程中易于磨损，磨损量低于与诱导齿结合面时，不能形成拨动而带动链条式履带前进，需要更换整块履带板。经本发明所述工艺方法加工后，端联器内弧面硬度提高到HRC53以上，薄壳车辆跑车6000Km时几乎无磨损情况发生。
2.由于零件的不对称性，采用适合快速冷却的插拔式端联器内弧表面感应加热定位装置，为杜绝在加热过程中端联器与定位支撑板因为导电粘连，在支撑板与端联器接触面采用绝缘板加以绝缘，既可精准定位保证支撑板与端联器的间隙均匀一致，又可以在加热过程中杜绝粘连，保证快速浸水冷却，以保证均匀的淬火面积与淬硬层深。
附图说明
图1为本发明感应加热工艺方法所适用的端联器结构示意图；
图2为本发明实施例中内弧面淬火端联器与感应器接触示意图；
图3为本发明实施例的端联器内弧表面感应加热定位装置结构示意图：(a)主视图，(b)侧视图，(c)俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种端联器内弧表面感应加热工艺方法，其用于处理的端联器结构如图1所示。端联器的两侧齿规格为38×18.5×12mm，距下端面高度分别为29mm和17mm。
本实施例的端联器内弧表面感应加热工艺方法包括如下步骤：
S1、端联器及感应器安装就位：将端联器稳固放置于插拔式端联器内弧表面感应加热定位装置上，使端联器需要处理的R19内弧表面面向预安装的仿形感应器；将固定于中频设备输出端的仿形感应器R21弧面对准端联器的R19内弧表面，如图2所示；调整仿形感应器R21弧面与R19弧面间隙，保持3mm。
本实施例中，仿形感应器材质选用直径为10mm紫铜管。端联器内弧表面感应加热定位装置，其结构如图3所示，包括支撑板1、下固定板2、侧齿高定位板3、侧齿低定位板4和绝缘板5。其中，支撑板1采用810×150×8mm的钢板。两个下固定板2分别焊接于支撑板1的两侧，用于定位装置的支撑。下固定板2选取尺寸180×8mm的钢板制作成L形，竖直部的上端与支撑板1的外边缘垂直焊接牢固，水平部的平面度≤0.5mm。
侧齿高定位板3和侧齿低定位板4分别焊接于支撑板1上表面的定位板预置凹槽中，侧齿高定位板3和侧齿低定位板4均采用侧方阻挡式结构，两个侧齿定位板的定位齿形与端联器的两侧齿高度对应，并与感应器的硅钢片安装位置一致，避免端联器插入过量，保证定位准确牢固。
在支撑板1上表面用于支撑端联器的位置切削有深度为2mm的绝缘板预置凹槽，表面光滑的138×125×2mm聚四氟乙烯绝缘板5放置于绝缘板预置凹槽中，与支撑板1粘接固定，并且位于侧齿高定位板3和侧齿低定位板4之间。绝缘板5用于防止钢件端联器在加热过程中由于电磁感应导致端联器与支撑板1产生粘连，从而造成不能快速取下浸水影响端联器表面硬度及淬硬层深。
由于端联器的不对称性，本实施例利用快速取下的插拔式端联器内弧表面感应加热定位装置，能够杜绝在加热过程中端联器与支撑板因为导电粘连，在支撑板与端联器接触面采用绝缘板加以绝缘，既可精准定位，保证支撑板与端联器的间隙均匀一致，又可以在步骤S2的加热过程中杜绝粘连，保证步骤S3的快速浸水冷却，以保证活动均匀的R19内弧表面硬度。
S2、启动中频淬火工艺程序：利用中频感应设备输出端的高能磁力线的磁感应原理，以邻近效应、集肤效应及环状效应为基础，在仿形感应器形成的磁环流引导下，以磁能转化的热能快速加热端联器，使端联器内弧表面迅速发生组织转变。
本实施例中，中频感应设备接通380V电源电压后，调节设备的屏压旋钮，将工作电压调节至8.5±0.1KV，使感应器端输出高能磁力线，高强磁能瞬时转化为高强热能，并聚集于端联器R19内弧表面周围进行加热，采用连续加热模式，持续加热时间5.5s。
S3、浸水冷却：停止对端联器加热，即刻取下端联器并置于水箱中以快速冷却端联器，冷却水可循环，保持水温在20-40℃。
S4、低温回火：端联器冷却后在不超过24h时间内，及时装入普通箱式或井式电阻炉中进行低温回火，回火保温温度160±20℃，保温时间90-120min。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括如下步骤：
S1、端联器及感应器安装就位：将端联器稳固放置于插拔式端联器内弧表面感应加热定位装置上，使端联器需要处理的内弧表面面向预安装的仿形感应器；将固定于中频设备输出端的仿形感应器弧面对准端联器的内弧表面；
S2、启动中频淬火工艺程序：利用中频感应设备输出端的高能磁力线的磁感应原理，以邻近效应、集肤效应及环状效应为基础，在仿形感应器形成的磁环流引导下，以磁能转化的热能快速加热端联器，使端联器内弧表面迅速发生组织转变；
S3、浸水冷却：停止对端联器加热，即刻取下端联器并置于水箱中以快速冷却端联器；
S4、低温回火：端联器冷却后进行低温回火。
2.如权利要求1所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，步骤S1中，仿形感应器弧面与端联器内弧表面间隙为3mm。
3.如权利要求1所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，步骤S2中，中频感应设备接通380V电源电压后，调节设备的屏压旋钮，将工作电压调节至8.5±0.1KV，使感应器端输出高能磁力线，高强磁能瞬时转化为高强热能，并聚集于端联器内弧表面周围进行加热，采用连续加热模式，持续加热时间5.5s。
4.如权利要求1所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，步骤S3中，浸水冷却的水温为20-40℃。
5.如权利要求1所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，步骤S4中，端联器冷却后在不超过24h时间内进行低温回火，回火保温温度160±20℃，保温时间90-120min。
6.如权利要求1所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，所述定位装置包括支撑板、下固定板、侧齿高定位板、侧齿低定位板和绝缘板；其中，两个下固定板分别固连于支撑板的两侧，用于定位装置的支撑；侧齿高定位板和侧齿低定位板分别固连于支撑板上表面的定位板预置凹槽中，两个侧齿定位板均采用侧方阻挡式结构，其定位齿形分别与端联器的两侧齿高度对应，并与感应器的硅钢片安装位置一致；在支撑板上表面用于支撑端联器的位置加工有绝缘板预置凹槽，绝缘板放置于绝缘板预置凹槽中，并且位于两个侧齿定位板之间。
7.如权利要求6所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，所述支撑板采用钢板制作而成；所述下固定板采用钢板制作成L形，L形的竖直部上端与支撑板的外边缘垂直固连，L形的水平部的平面度≤0.5mm；所述下固定板焊接于支撑板的两侧。
8.如权利要求6所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，所述绝缘板的厚度与绝缘板预置凹槽深度相同。
9.如权利要求6所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，所述绝缘板采用聚四氟乙烯材料。
10.如权利要求6所述的端联器内弧表面感应加热工艺方法，其特征在于，所述绝缘板在绝缘板预置凹槽内与支撑板粘接固定。
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