一种气阀感应加工方法技术

本发明专利技术公开一种气阀感应加工方法，用于阀杆直径较小的锁夹槽和阀杆小端面都淬火的气阀的感应淬火，该方法采用气阀阀杆小端面和锁夹槽同时淬火，避免两次淬火加工方案中在对第二段（端）淬火时由于热传导作用影响先淬火那段（端）的淬火硬度和淬硬层深度。本发明专利技术设计了特殊结构的门型感应器，并设计了特殊的气阀感应加热和淬火冷却参数，相对比传统的感应淬火加工，更能可靠的保证锁夹槽位置淬硬层深度符合图纸要求，而不被淬透。而不被淬透。而不被淬透。

【技术实现步骤摘要】
一种气阀感应加工方法


[0001]本专利技术属于感应加工
，具体涉及气阀感应加工方法。

技术介绍

[0002]对于带有锁夹槽的气阀在感应加工时，一般要求阀杆小端面感应淬火，锁夹槽不要求感应淬火，这种气阀感应淬火不难。但对于阀杆直径较小的气阀，要求锁夹槽和阀杆小端面都感应淬火，而且两个部位的技术要求不一致，这种气阀感应淬火就非常难。如图1所示，气阀既要求A端阀杆小端面淬火，又要求B段阀杆锁夹槽外圆淬火，而且两个淬火部位的淬火硬度和淬硬层深度要求不一致，技术要求：杆端面A表面淬硬，硬度58
±
3HRC，淬硬层深度1.8～3.5mm(477HV1处)，杆外圆B段表面淬硬，硬度≥52HRC，淬硬层深度0.9～2.3mm(435HV1处)。这种气阀感应淬火极易出现锁夹槽位置淬透，导致零件报废，或者易出现在A端和B段交界位置淬火硬度和层深不符合要求，也易出现B段淬火长度不符合要求。
[0003]解决以上问题，传统方法是分两次淬火，先淬B段，再淬A端，或者先淬A端，再淬B段。如果先淬B段再淬A端，由于B段末端位置与A端仅相距5.2mm，为了达到A端淬硬层深度和淬火硬度要求，A端加热至淬火温度后，由于热传导作用会影响已经淬火的B段末端位置的硬度和淬硬层深度。如果先淬A端再淬再淬B段，为了达到B段末端位置(如图中5.2处)的硬度和淬硬层深度，势必也会影响A端的硬度和淬硬层深度。
[0004]气阀通常选用4Cr10Si2Mo、X45Cr9Si
‑
3等耐高温高合金钢材，由于合金含量高，采用空气作淬火介质即可达到图纸要求的淬火硬度，但是因气阀锁夹槽位置直径小(仅9.8mm)，在淬火空冷过程中零件表面积蓄的热量由于热传导作用会向零件芯部传递，造成气阀锁夹槽位置芯部温度升高，淬火后锁夹槽处的芯部硬度会接近甚至超过淬硬层极限硬度值435HV1，芯部淬透，则零件塑性和韧性差，极易在使用中断裂，因此锁夹槽决不允许淬透，淬透就报废！
[0005]为了减小表面热量向零件芯部传递，防止芯部淬透，可以采用水作淬火介质，但对这种材料淬水则极易出现裂纹。如果操作者手拿零件加热，冷却时可以浸油淬火，这种方式可以避免淬火裂纹，但这种方法加热时零件不便于旋转，加热极不均匀，尤其锁夹槽位置淬硬层深不均匀，手拿零件加热时零件与感应器间距不稳定，有时大有时小，或者零件在不同方向的部位与感应器间距不一致，也使得加热不均匀，导致淬硬层深度不均匀，所以手拿零件感应淬火的方法不可取。
[0006]为了淬火面加热均匀，零件通常装夹在机床卡盘上随卡盘高速旋转，淬火冷却时不宜取下零件浸油冷却，如果采用喷油冷却，淬火油势必会燃烧起来，设备不安全，油烟大也影响环保和职业健康。
[0007]另外，如何保证B段淬火长度符合15
±
1.5范围，也非常困难。图1所示气阀淬火加热时，因B段左端不淬火，这一段是冷的，淬火加热的热量要向B段左端传递，引起B段加热温度不均匀，如何保证B段淬火硬度和淬硬层深度均匀且符合图纸要求也是一大难题。
[0008]淬火加热功率和加热时间是感应淬火的重要控制参数，加热功率越大，加热时间
应越短，这样既可以使零件加热到淬火温度，又不致淬硬层过深。当然加热功率不是越大越好，加热功率过大，可能烧伤零件；加热时间也不是越短越好，加热时间过短可能引起加热温度不足，导致淬火硬度不足，也可能导致淬硬层深度过浅，反之亦然。
[0009]淬火部位与感应头间距对感应淬火的影响，在相同工艺参数情况下工件淬火部位与感应头间距越小，工件表面产生的涡流越大，工件表面产生的热量越多，加热温度越高，越易淬硬，淬硬深度越深，但间距过小，由于工件长度或直径差异，或者装夹差异，易导致工件与感应接触造成烧伤工件。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种气阀感应淬火方法，适用于带有锁夹槽的气阀的感应淬火，采用特殊设计的感应器，以获得所需要的淬火硬度和淬硬层深度，尤其是保证锁夹槽位置淬硬层深度符合图纸要求，而不被淬透，并通过对方法和工艺参数的改进，有效提高感应淬火质量，提高工作效率，降低生产成本。
[0011]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0012]一种气阀感应加工方法,用于阀杆直径较小的锁夹槽和阀杆小端面都淬火的气阀的感应淬火，其包括以下步骤：
[0013]1)装夹
[0014]将气阀装夹在旋转工作台上，找正阀杆小端外圆跳动量≤0.1，阀杆小端高度差异≤0.1，设定工作台转速200～400转/分钟。
[0015]2)气阀感应加热
[0016]启动作台旋转，对阀杆小端面和锁夹槽同时进行感应淬火；感应淬火采用的感应器包括左汇流板、左汇流排、右汇流排、右汇流板、绝缘板、右汇流管、挡板、感应头、导磁体和左汇流管；所述左、右汇流板的一端分别与左、右汇流排连接，另一端分别与左、右汇流管连接，左、右汇流板中间由绝缘板隔开，并通过螺钉、绝缘垫圈和螺母连接并锁紧；所述感应头为门型结构，两端竖梁分别与左、右汇流管焊接连接，竖梁的末端各安装有导磁体，导磁体向门型结构内开口；感应头长度L1和宽度L2根据气阀阀杆锁夹槽淬火长度和外径设计。
[0017]将所述感应头套在阀杆上，调整感应头的横梁位置与阀杆小端面A的间隙为2.5mm，调整竖梁与阀杆外圆间隙分布对称均匀，设定感应器加热位置，淬火加热功率30
±
5Kw，加热时间2
±
0.5秒，频率为80
±
10KHz。
[0018]3)气阀淬火冷却
[0019]加热后的气阀喷淬火液冷却，喷淋时间1～5秒，其中淬火液浓度为15～20％，淬火液压力为3～6Bar，AQ251淬火液流量15～40升/分钟，温度15～35℃。
[0020]4)回火
[0021]回火温度180
±
20℃，保温2小时后出炉后空冷。
[0022]进一步，回火完成后还包括检测：检测气阀各位置淬硬层深度，气阀A端和B段外圆淬火硬度，检测锁夹槽位置芯部硬度。
[0023]具体地，所述感应头由壁厚1.5mm，6mm
×
6mm的方型空心紫铜管绕制而成，感应头长度L1为31mm，宽度L2为15mm。
[0024]具体地，所述感应头的横梁和竖梁连接处的内转角和外转角为直角
[0025]具体地，所述导磁体由铁氧体磁芯烧结而成，导磁体开口端尺寸6.2
×
6，其余三个方向尺寸均为3mm，导磁体厚度6mm。
[0026]具体地，所述淬火液为AQ251淬火液，是一种聚乙二醇水溶性聚合物淬火介质，通过调整浓度可获得介于水、油之间的任一冷却能力，且具有逆溶性。
[0027]本专利技术有益效果：
[0028]1、本专利技术采用同时对气阀A端和B段感应淬火，能准确保证气阀A端和B段交界处硬度和淬硬层深度符合图纸要求，有效防止两次淬火过程中热影响区的不利影响(即对第二段(端)淬火时由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气阀感应加工方法,其特征在于，包括以下步骤：1）装夹将气阀装夹在旋转工作台上，找正阀杆小端外圆跳动量，阀杆小端高度差异，设定工作台转速200～400转/分钟；2）气阀感应加热启动作台旋转，对阀杆小端面和锁夹槽同时进行感应淬火；感应淬火采用的感应器的感应头为门型结构，两端竖梁分别与左、右汇流管焊接连接，竖梁的末端各安装有导磁体，导磁体向门型结构内开口；感应头长度L1和宽度L2根据气阀阀杆锁夹槽淬火长度和外径设计；将所述感应头套在阀杆上，调整感应头的横梁位置与阀杆小端面A的间隙为2.5，调整竖梁与阀杆外圆间隙分布对称均匀，设定感应器加热位置，淬火加热功率30
±
5Kw，加热时间2
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0.5秒，频率为80
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10KHz；3)气阀淬火冷却加热后的气阀喷淬火液冷却，喷淋时间1～5秒，其中淬火液浓度为15～20%，淬火液压力为3～6Bar，AQ251淬火液流量15～40...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓飞，陈茂涛，秦洪，明国建，安文涛，杨静，刘菊彬，薛建，
申请(专利权)人：重庆跃进机械厂有限公司，
类型：发明
国别省市：