大功率锻造感应加热系统的设计与应用
荣泰感应科技有限公司(下称荣泰)是国内著名的集技术研发、工程设计、生产制造于一体的一流的感应加热设备制造商。2011年被评为市级企业技术中心,在国内同行业中率先成立研发中心,拥有一支实力雄厚的设计研发队伍,公司以“感应加热行业领航者”为己任,致力于感应加热行业民族品牌的建设。
荣泰感应科技有限公司(下称荣泰)是国内著名的集技术研发、工程设计、生产制造于一体的一流的感应加热设备制造商。2011年被评为市级企业技术中心,在国内同行业中率先成立研发中心,拥有一支实力雄厚的设计研发队伍,公司以“感应加热行业领航者”为己任,致力于感应加热行业民族品牌的建设。
生产用的热成形模具都是上下模一一对应,配套后难以互换,其中一个模具失效,整个模具无法使用。且失效后的模具不能再使用,致使生产成本增加。“用最简单的办法,得到最好的结果”是我们设计理念的追求,要保证工装模具设计的精度,除提高加工精度外,最为有效的就是设计、加工、测量、装配等基准的重合。
分离轴承座的两个联动耳部薄壁端在使用中突然发生断裂,与分离轴承座配合的分离拨又未发生损坏。对断裂分离轴承座同一批次零件进行无损检测,未发现裂纹缺陷。
我公司臂轴类锻件材质为20CrMnMo,客户要求正火态交货。问题是零件经正火后经常出现金相组织不合格,不能满足客户要求。此产品首次热处理后金相组织不合格率高达90%以上,不仅增加了返工费,还严重影响产品的交货周期和客户生产进度,给公司造成较大损失。
熔模精密铸造是机械和军工企业为提高生产效率、降低生产成本、节约材料、简化生产流程而采用的一种无切削或少切削工艺,目前已广泛应用。但要继续扩大应用范围,还必须克服精密铸件的先天性不足,即韧性较差,特别是对于一些薄壁零件更显突出。为此,我公司在这方面做了一些研究尝试,并取得了初步成效。
我厂五缸柱塞泵小齿轮材质为20CrMnMo,技术要求为:轴部调质硬度310~350HBW,齿面渗碳淬火,硬度60~64HRC,心部硬度37~42HRC,保证有效淬硬层深1.5~2mm。小齿轮经渗碳淬火后,在疲劳性能试验过程中只运转了26h即发现轮齿点蚀严重,甚至断裂。
我公司自主研发、生产的热处理淬火冷却介质产品主要有PAG水溶性淬火冷却介质和各类热处理专用淬火油(如快速油,快速光亮油、等温分级油、真空油等),这些产品可用于不同材质的汽车零部件的淬火冷却,以满足汽车零部件可靠的使用服役性能。用户可根据热处理产品的材质、尺寸形状、技术要求和所用的设备等因素来选择淬火冷却介质,本文根据各种淬火冷却介质的使用特性,将其在汽车零部件热处理中的主要应用情况作简要介绍。
三峡电站是目前世界上最大的水电站,共拥有32台机组,其中左岸14台,右岸12台,地下6台,单机容量为700MW。左岸14台机组中的6台转轮由我公司制造,材质为0Crl3Ni4马氏体不锈钢。工艺为上冠、
图1圆柱形零件,要求心部为调质状态,外表面(包括圆柱面和两个端面)进行高频感应淬火,淬硬层深1.2~2.2mm,表面硬度要求55~60HRC。
零件平面感应加热一般采用“发卡式”横向磁场感应器(见图1),线圈导体平行,为了集中能量对需要淬火的平面加热,必须添加导磁体。两垂直平面同时加热,而且是垂直的两圆形平面,其感应器结构设计就显得尤为重要。本文根据图l单平面加热感应器原理,设计了两垂直圆形平面同时加热淬火感应器,试验效果理想,各项指标均达到了客户的要求。
某电力机车在周期大修时,发现其牵引齿轮的从动齿轮端面齿底处有裂纹,此零件已正常运行30万km。为了找到裂纹原因,我们对此零件的化学成分、显微组织、硬度及裂纹宏观形貌等进行了分析。
随着我国高铁事业的发展,高速列车的安全性能越来越受到社会各界的关注,设备舱支架是车下设备舱底板和两侧裙板的主要承载结构。为保证列车安全运行,对原有的设备舱支架强度进行了有限元分析,并在此基础上提出新的改进结构。
该板簧用于动车转向架电动机悬挂系统,在工作中受40kN的垂向载荷和12mm的横向位移,其质量的好坏严重影响行车安全,我单位协作西南交通大学进行国产化工艺试验。
在地铁车辆中,螺栓联接是装配中必不可少的部分。车辆抗侧滚扭杆螺栓在工作中主要承受静载荷,以完成联接、紧固的功能,承受来自传递动力载荷和机械振动的动载荷,装配过程中还可能承受冲击载荷,其性能直接影响到列车的制动效率,与列车的安全息息相关。
在履带式工程车辆中,履带板是利用履带螺栓固定在履带链上,由左右驱动轮实施驱动。我公司在试制国内某工程机械研究所设计的WY12.5型履带式液压挖掘机中,有履带板86块,每块均由4个履带螺栓固定于履带链上,是要求可靠性高的联接件。然而,在试制过程中,曾多次发生履带螺栓装配拧断的重大事故。
薄壁套是煤矿挖掘式装载机的关键零部件之一,工作时承受很大的冲击载荷和摩擦,薄壁套的热处理质量和几何尺寸精度对其使用寿命有着重要影响。由于薄壁套在应力作用下,热处理时容易产生几何尺寸超差,加大了薄壁套的热处理难度。通过对薄壁套的热处理工艺进行分析试验,合理制定热处理工艺方案及工艺参数,从而控制了薄壁套的热处理变形。
我公司生产的电铲辊挖掘机辊道辊轮采用美国P&H公司的P&H107材料(美国钢铁协会材料代号4350)。我国无此材料标准(JB/T64011992标准中的50CrNiMo成分与之接近,但其标准性能指标远低干P&H107材料),生产时无经验参数可供参考。按以往国内生产经验,强度、硬度指标可接近阁样技术要求,但塑韧性指标难以满足国外设计要求,影响到工件的使用性能和寿命。
BYD3313变速箱是我公司自行研发的应用于20t压路机的新产品,其箱体在试制初期及小批量试生产过程中,铸造缺陷严重影响了铸件的成品率。为此我们成立了QC攻关小组,经过多次工艺改进,铸件的成品率达到了质量指标要求。此QC攻关课题在2011年北京召开的中机质协第30次双代会上被评为“全国机械工业优秀质量管理小组活动成果一等奖”。
近年来,随着工程机械及风电行业的振兴,大型回转支承及轴齿轮得到了快速的发展。但该类产品普遍存在的质量问题是:齿形的淬火质量不能达到设计要求,造成回转支承或轴齿轮的齿形在工作过程中磨损不均匀,降低了产品的使用寿命。
某公司生产的掘进机轴齿轮材质为I8Cr2Ni4W,热处理技术要求齿部渗碳淬火,有效硬化层深度为0.9~1.2mm,表面硬度为58~62HRC,心部硬度为30~36HRC。