一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置及方法，该装置包括：工作台、导轨、电机控制柜、卡盘底座、三爪卡盘、顶针、顶针底座、感应线圈、感应线圈移动平台、变频电源控制柜、变频电源。变频电源给变频电源控制柜供电，变频电源控制柜控制感应线圈，感应线圈移动平台可使感应线圈沿着零件的轴向移动，轴类零件上预置不同涂层材料，变频电源控制柜控制感应线圈在工件不同部位输入不同的能量。提出一种全新的变频感应熔覆方法，装置简单，制造过程易控制，适用于大批量生产；采用梯度熔覆，满足零件不同部位的性能要求；采用本方法既可用于轴类新零件的梯度熔覆，也可用于轴类零件的修复再制造，应用价值广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置及方法
本专利技术属于表面处理
，具体涉及一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置及方法。
技术介绍
轴类零件在汽车、航天航空、石油钻采等行业应用十分广泛，轴类零件的磨损、疲劳、腐蚀是零件破环和失效的主要形式，并且同一根轴工作环境也会不相同，失效形式也不相同，因此需轴类零件表面进行梯度改性处理。表面改性是一种金属材料的表面处理技术，感应熔覆作为一种工程材料表面改性技术，近几年来得广泛的发展，目前感应熔覆装置和方法有工频感应熔覆、中频感应熔覆、超音频感应熔覆、高频感应熔覆，对零件处理时都是单一的熔覆，不能满足在同一根轴上进行梯度熔覆来达到不同性能要求。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，提供一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置及方法，变频电源为变频电源控制柜供电，变频电源控制柜控制感应线圈加热功率和加热时间，感应线圈在接通变频电源后，产生交变磁场，处于交变磁场中的工件产生交变电流，该交变电流使工件发热，熔化预置的涂层材料和工件表面，二者产生冶金结合，可根据需要在轴的不同部位预置不同的涂层材料，以获得不同性能梯度的零件。本专利技术提供一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置，包括：工作台、导轨、电机控制柜、卡盘底座、三爪卡盘、顶针、顶针底座、感应线圈、感应线圈移动平台、变频电源控制柜、变频电源。所述工作台上表面固接三个导轨，所述顶针底座与感应线圈移动平台可在导轨上移动，所述感应线圈缠绕在管件外部，所述三爪卡盘与卡盘支座固接，所述电机控制柜与三爪卡盘相连，所述感应线圈与变频电源控制柜相连，所述变频电源控制柜与变频电源相连。进一步限定，所述工作台包含电机控制柜，电机控制柜内置电机。进一步限定，所述感应线圈移动平台包含步进电机及其控制器。进一步限定，所述顶针底座包含控制顶针底座移动的手柄。进一步限定，所述变频电源和变频电源控制柜可使感应线圈为工频感应熔覆、中频感应熔覆、超音频感应熔覆、高频感应熔覆。进一步限定，所述感应线圈沿轴类零件轴向移动，对零件不同部位输入不同能量。本专利技术提供一种轴类零件变频感应梯度熔覆的方法，包括以下步骤：(1)对轴类零件外壁进行清理；(2)根据性能要求在零件不同部位预置相应的涂层材料；(3)通过转动手柄调整顶针位置，对零件进行夹装；(4)完成夹装后，移动感应线圈移动平台，让感应线圈的右端与三转卡盘的左侧平齐，并启动电机控制柜让三抓卡盘带着零件一起转动，同时开启变频电源控制柜与变频电源，根据涂层材料的不同设置不同的加热功率和加热时间，同时感应线圈移动平台带动感应线圈沿着零件轴向移动，移动速度与涂层材料和涂层厚度有关；(5)熔覆结束后，关闭装置，取下零件，在空气中冷却至室温，完成轴类零件的变频感应梯度熔覆。本专利技术的技术方案是：首先，根据轴的性能要求在轴的不同部位预置不同的涂层材料；其次，根据涂层材料与轴零件的材料特点设置变频电源控制柜控制感应线圈的加热功率和加热时间；然后根据加热时间通过感应线圈移动平台上的控制器设置感应线圈的移动速度；最后开启装置进行感应熔覆。本专利技术具有如下优点：采用变频感应熔覆的方式进行轴类零件的熔覆，相对传统的感应熔覆方法具有三个方面的明显优势。首先，可根据预置涂层材料和轴类零件材料的性能灵活的调整加热功率和加热时间；其次，感应线圈在一次移动过程中就完成整轴不同部位不同涂层材料的熔覆；最后，卡盘带动工件旋转，在离心力的辅助下，涂层可均匀致密的与基体结合。采用本专利技术的装置，制造过程简单，效率高，而且本专利技术的方法即可用于轴类新零件的梯度熔覆，也可用于轴类零件的修复再制造。附图说明图1：本专利技术装置主视图图2：本专利技术装置轴测图符号说明：1.工作台2.卡盘底座3.电机控制柜4.三爪卡盘5.工件6.感应线圈7.感应线圈移动平台8.变频电源控制柜9.变频电源10.导轨11.顶针底座12.手柄13.顶针。具体实施方式本专利技术提供一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置，主要包括：1.工作台2.卡盘底座3.电机控制柜4.三爪卡盘5.工件6.感应线圈7.感应线圈移动平台8.变频电源控制柜9.变频电源10.导轨11.顶针底座12.手柄13.顶针。工作台1上表面固接三个导轨10，顶针底座11与感应线圈移动平台7可在导轨10上移动，三爪卡盘4与卡盘支座2采用焊接进行固接，电机控制柜3内置电机与三爪卡盘4相连，感应线圈6缠绕在工件5外部并与变频电源控制柜8相连，变频电源控制柜8与变频电源9相连，感应线圈移动平台7包含步进电机及其控制器。本专利技术提供一种轴类零件变频感应梯度熔覆的方法，包括以下步骤：(1)对轴类零件外壁进行清理；(2)根据性能要求在零件不同部位预置相应的涂层材料；(3)通过转动手柄调整顶针位置，对零件进行夹装；(4)完成夹装后，移动感应线圈移动平台，让感应线圈的右端与三转卡盘的左侧平齐，并启动电机控制柜让三抓卡盘带着零件一起转动，同时开启变频电源控制柜与变频电源，根据涂层材料的不同设置不同的加热功率和加热时间，同时感应线圈移动平台带动感应线圈沿着零件轴向移动，移动速度与涂层材料和涂层厚度有关；(5)熔覆结束后，关闭装置，取下零件，在空气中冷却至室温，完成轴类零件的变频感应梯度熔覆。工作时，首先，轴外壁用砂纸进行打磨清理，根据轴的性能要求在轴的不同部位预置不同的涂层材料，通过转动手柄调整顶针位置，对轴进行夹装；其次，根据涂层材料与轴零件的材料特点设置变频电源控制柜控制感应线圈的加热功率和加热时间；然后根据加热时间通过感应线圈移动平台上的控制器设置感应线圈的移动速度；最后开启装置进行感应熔覆。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置，其特征在于包括：工作台、导轨、电机控制柜、卡盘底座、三爪卡盘、顶针、顶针底座、感应线圈、感应线圈移动平台、步进电、变频电源控制柜、变频电源。所述工作台上表面固接三个导轨，所述顶针底座与感应线圈移动平台可在导轨上移动，所述感应线圈缠绕在工件外部，所述三爪卡盘与卡盘支座固接，所述电机控制柜与三爪卡盘相连，所述感应线圈与变频电源控制柜相连，所述变频电源控制柜与变频电源相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置，其特征在于包括：工作台、导轨、电机控制柜、卡盘底座、三爪卡盘、顶针、顶针底座、感应线圈、感应线圈移动平台、步进电、变频电源控制柜、变频电源。所述工作台上表面固接三个导轨，所述顶针底座与感应线圈移动平台可在导轨上移动，所述感应线圈缠绕在工件外部，所述三爪卡盘与卡盘支座固接，所述电机控制柜与三爪卡盘相连，所述感应线圈与变频电源控制柜相连，所述变频电源控制柜与变频电源相连。


2.根据权利要求1所述的一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置，其特征在于：所述工作台包含电机控制柜，所述电机控制柜内置电机，控制三转卡盘转动，所述感应线圈移动平台包含步进电机及其控制器，所述顶针底座包含控制顶针底座移动的手柄。


3.根据权利要求1所述的一种轴类零件变频感应梯度熔覆的装置，其特征在于：所述变频电源和变频电源控制柜可使感应线圈为工频感应熔覆、中频感应熔覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：石永军，李英，庄超，冯兴腾，彭来达，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37