异型件感应加热的工艺处理方法技术

本发明专利技术涉及一种异型件感应加热的工艺处理方法，属汽车零部件感应热处理工艺技术领域。具有工艺过程和步骤：（１）根据异型件的形状和技术要求，选用相应频率和功率的感应热处理设备；（２）根据异型件的形状和技术条件，设计感应器；（３）根据选择的感应热处理设备频率选择相应型号规格的导磁体；（４）根据感应器及异型件形状加工导磁体；（５）将导磁体加入到需要磁场集中处，组成一个完整的感应加热器。本发明专利技术使零件经感应热处理后得到与零件轮廓线相仿的硬化层。不但保证小型异形件的硬化层符合技术要求，还在功率不变的情况下缩短加热时间，降低能耗，同时将作业部位高频辐射的电场强度与磁场强度降低到国家标准规定值的一半以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属汽车零部件感应热处理工艺

技术介绍
热处理行业正在加快产业结构调整的步伐，发展先进工艺和节能减排，使传统热 处理向现代热处理转变，成为导向智能、精密、节约、清洁的生产型服务业。因感应淬火具有 加热速度快，生产效率高，节约能源，零件不氧化脱碳，变形小，不污染环境，符合现代工业 生产的“3S”标准(Sure可靠、Safe安全、Saving节能)和“3C”标准(Cool低温、Clean清 洁、Calm安静)等优点，因而感应淬火在汽车制造行业，尤其在国外汽车制造行业包括其他 机械制造行业中受到广泛重视和应用。随着汽车工业的发展，汽车零部件设计向舒适性优、 效率高方向发展，因此零部件设计结构越来越紧凑，同时体积小，重量轻，零件形状复杂。为 了满足功能要求并考虑整体布局，达到紧凑的目的，零件的大部分尺寸为空间尺寸、曲面结 构，对面轮廓度和相关的高度尺寸。目前，汽车小型、异形件的表面或局部硬化，用传统感应 热处理技术解决难度很大，很难得到均勻一致的硬度及与零件轮廓线相仿的硬化层，因而 多数采用渗碳或渗氮技术进行处理。但渗碳或渗氮的生产周期比感应热处理长，能耗比感 应热处理高，对环境的污染也比感应热处理大。复杂零件感应器设计和合理利用导磁体特 性满足复杂零件的加热要求是感应淬火的技术关键所在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种异型件感应加热的工艺处理方 法，使零件经感应热处理后得到与零件轮廓线相仿的硬化层。本专利技术提供一种，具有以下的工艺过程和步骤(1)根据异型件的形状和技术要求，选用相应频率和功率的感应热处理设备；(2)根据异型件的形状和技术条件，设计感应器；(3)根据选择的感应热处理设备频率选择相应型号规格的导磁体；(4)根据感应器及异型件形状加工导磁体；(5)将导磁体加入到需要磁场集中处，组成一个完整的感应加热器。步骤(2)中所述的感应器，优选设计成门型感应器，使其在感应加热时形成纵向 电流，减少屏蔽。步骤(3)中所述选择相应型号规格的导磁体，选择4块凹形导磁体，并将导磁体安 装在异型件上端沟底位和斜齿位置。本专利技术方法工艺过程中的有关机理感应热处理是通过交变磁场，利用铁磁性零 件表面形成涡流和磁滞产生热量，达到使零件表面或局部快速加热淬火后转变为具有耐磨 性高强度的马氏体组织，而心部仍保持韧性。在感应器上安装了导磁体(又称磁场集中 器)，能减少磁力线逸散，提高感应器的效率；控制磁力线的走向，改善小型异形件加热区的磁场分布，在需要部位获得均勻的温度分布。与现有技术相比，本专利技术使用安装磁场集中器的感应器对小型、异型件进行感应 热处理，不但可以保证小型异形件的硬化层符合技术要求，还在功率不变的情况下缩短加 热时间，降低能耗，同时将作业部位高频辐射的电场强度与磁场强度降低到国家标准规定 值的一半以下。本专利技术属于汽车小型、异形件感应热处理领域的新技术，是一种高效节能新 方法。经试验，使用安装导磁体的感应器对零件进行感应淬火，可比不安装导磁体的感应器 能耗降低25-30%。附图说明图1显示本专利技术中的汽车电机驱动轴的硬化层深度示意图。图2显示为本专利技术的导磁体安装在零件上的位置示意图。元件标号的简单说明1、2、3、4 硬化层5导磁体具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1本实施例根据异型件的形状和技术要求，选用相应频率和功率的感应热处理设 备，设计感应器，选择相应型号规格的导磁体5，加工导磁体5，将导磁体5加入到需要磁场 集中处，组成一个完整的感应加热器。本实施例中采用汽车电机驱动轴作试验对象，技术要求如下(见图1)材料45 钢，表面硬度45-55HRC，硬化层如标号1、2、3、4所示，该硬化层1、2、3、4的深度:450HV0.3 =0. 3-1. 5mm，本零件的技术难点在于该零件轴径与齿部尺寸有差异，齿顶距齿底的距离达 3mm以上。采用一般的感应器，很难保证齿底部的应化层深度达到要求。日本公司用的采用的是并联式，加热时自身不带冷却水的自喷水0型感应器，电 机驱动轴轴部和斜齿部表面进行整体加热感应淬火。并且由于其感应器自身不带冷却，所 以感应器寿命很短，在加热过程中容易烧坏。斜齿底淬火后硬化层很薄，调整不当时容易造 成齿底部无硬化。主要原因是0型感应线圈产生的感应电流是周向电流，特别在高频范围， 由于邻近效应，齿底电流很容易被齿尖屏蔽。为此根据零件的技术要求选择设备后，设计成门型感应器，使其在感应加热时形 成纵向电流，减少屏蔽。同时根据零件形状，加工4块凹形导磁体5，并将导磁体5安装在零 件上端沟底位和斜齿位置(见图2)，改进后感应器的制造费用大为减少，感应器寿命大大 提高，4个月至今无损坏迹象。本实施例中的经处理的零件，淬火齿底硬化层从0. Imm提高到Imm左右，同时上端 沟底部硬化层从0. 3mm提高到Imm左右，同时得到与零件轮廓线相仿的硬化层，达到了仿形 硬化的效果，增加了零件使用中的强度和耐疲劳性。权利要求一种，其特征在于，具有以下的工艺过程和步骤(1)根据异型件的形状和技术要求，选用相应频率和功率的感应热处理设备；(2)根据异型件的形状和技术条件，设计感应器；(3)根据选择的感应热处理设备频率选择相应型号规格的导磁体；(4)根据感应器及异型件形状加工导磁体；(5)将导磁体加入到需要磁场集中处，组成一个完整的感应加热器。2.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤(2)中所述 的感应器，设计成门型感应器，使其在感应加热时形成纵向电流，减少屏蔽。3.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤(3)中所述 选择相应型号规格的导磁体，选择4块凹形导磁体，并将导磁体安装在异型件上端沟底位 和斜齿位置。全文摘要本专利技术涉及一种，属汽车零部件感应热处理工艺
具有工艺过程和步骤(1)根据异型件的形状和技术要求，选用相应频率和功率的感应热处理设备；(2)根据异型件的形状和技术条件，设计感应器；(3)根据选择的感应热处理设备频率选择相应型号规格的导磁体；(4)根据感应器及异型件形状加工导磁体；(5)将导磁体加入到需要磁场集中处，组成一个完整的感应加热器。本专利技术使零件经感应热处理后得到与零件轮廓线相仿的硬化层。不但保证小型异形件的硬化层符合技术要求，还在功率不变的情况下缩短加热时间，降低能耗，同时将作业部位高频辐射的电场强度与磁场强度降低到国家标准规定值的一半以下。文档编号C21D1/42GK101962705SQ20091005764公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日专利技术者尤亦凡, 王伟雄, 许建芳 申请人:上海工业大学嘉定通用机械有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异型件感应加热的工艺处理方法，其特征在于，具有以下的工艺过程和步骤：　　（１）根据异型件的形状和技术要求，选用相应频率和功率的感应热处理设备；　　（２）根据异型件的形状和技术条件，设计感应器；　　（３）根据选择的感应热处理设备频率选择相应型号规格的导磁体；（４）根据感应器及异型件形状加工导磁体；　　（５）将导磁体加入到需要磁场集中处，组成一个完整的感应加热器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许建芳，王伟雄，尤亦凡，
申请(专利权)人：上海工业大学嘉定通用机械有限公司，
类型：发明
国别省市：31