變速箱變速器換檔叉軸感應(yīng)淬火工藝

1　熱處理技術(shù)要求及零件結(jié)構(gòu)特點

零件材料為45鋼。沈陽變速箱維修要求波形槽部分感應(yīng)淬火，硬度≥55HRC，有效硬化層深≥2mm。

與一般變速器換檔叉軸相比，在零件波形槽斜下方多出一φ10mmR8(0－0.022)的盲孔。該孔底與波形槽最近處不到1mm，盲孔出口處為一方形平臺，平臺與叉軸外圓形成棱邊棱角。

2　感應(yīng)淬火工藝難點

(1)　采用一般的多匝外圓感應(yīng)器淬火時，由于尖角效應(yīng)，棱邊棱角部分的加熱速度比其它部分快(見圖1)，在波形槽溫度還未達到淬火溫度時，盲孔出口平臺的棱角棱邊就已過熱，甚至被燒熔。我們曾經(jīng)試過在盲孔中插進銅塞，以屏蔽盲孔及出口處的棱邊棱角。固然解決了棱邊棱角過熱過燒，但由于零件整個圓柱面被加熱，盲孔受到熱影響產(chǎn)生變形，無法保證尺寸要求。

(2)　采用平面感應(yīng)器對波形槽單邊加熱時，由于平面感應(yīng)器的功率損耗大，電效率低，加熱速度慢，在加熱波形槽過程中，熱量已向盲孔傳導，再加上平面感應(yīng)器磁力線逸散進盲孔，當波形槽溫度達淬火溫度時，盲孔也已被加熱，一般會產(chǎn)生約0.06mm的橢圓，無法達到盲孔精度要求。

3　改進工藝

我們采取的改進工藝方案為零件預先反彎曲變形→屏蔽感應(yīng)加熱淬火→回火→校直→磨外圓。其具體做法是：

(1)　用紫銅管制造屏蔽套。其作用是把不需加熱的地方全部屏蔽，只露出波形槽部分，這樣，在波形槽感應(yīng)加熱淬火過程中可最大限度地減少盲孔受到的熱影響。

(2)　感應(yīng)器仍采用電效率高的圓柱形感應(yīng)器。

(3)　為減少淬火變形，我們采用了0.5％聚乙烯醇冷卻液。

(4)　在零件感應(yīng)加熱前進行預先反變形處理。由于屏蔽套的作用，零件被單邊感應(yīng)加熱淬火。淬火后的零件必然產(chǎn)生較大的彎曲變形，但這種變形的趨勢和大小很有規(guī)律，如圖1的A面成為凸面，B面就成為凹面。在我們所選的工藝參數(shù)下，外圓徑跳(A面與B面的高度差)一般為1.00～1.20mm。為了減少校直難度和工作量，加熱前在校直機上對零件施行與淬火變形趨勢相反的預先彎曲變形，即使A面壓成為凹面，B面壓成為凸面。需要指出的是，反變形量不能太大，否則就可能出現(xiàn)淬火變形未能全部校正的情況。校正時必然壓B面，由于A面已被硬化，而且波形槽底與盲孔相鄰不到1mm處為強度薄弱點。校直時壓B面，A面受到拉應(yīng)力，易發(fā)生開裂。因此，我們把預變形量控制在0.8～1.0mm，淬火后的外圓徑跳可控制在0.3mm以內(nèi)。

(5)　選擇最佳工藝參數(shù)。感應(yīng)加熱采用超音頻設(shè)備，經(jīng)過反復試驗，我們選擇的工藝參數(shù)是：陽極電壓8.5kV，陽極電流5A，柵極電流0.8～1.2A，加熱時間8.5s，噴水時間7s(0.5％聚乙烯醇)，噴水壓力0.2MPa，然后180℃回火1.5h。

沈陽變速箱維修