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风电用特大特轻轴承套圈无软带感应亚游ag8网站|HOME技术

发布日期:2014-10-14 00:00 来源:http://www.sdrcl.com 点击:

超轻、特轻轴承套圈(外径与内经的比值≤1.143),在加工过程中,特别是在热处理过程中容易发生畸变。其最终热处理工艺一般采用马氏体分级亚游ag8网站|HOME,模压亚游ag8网站|HOME,有时也采用中碳钢调质后进行气体渗氮处理。以上传统热处理一方面工艺时间长,特别是气体渗氮处理,获得0.8mm的渗氮层需要耗时100h以上,整体亚游ag8网站|HOME的畸变大,需要整形处理,因此能耗很大;另一方面亚游ag8网站|HOME会出现油烟、硝盐残渣等,容易造成环境污染,同时也存在一定程度的安全隐患。

滚动轴承零件采用感应加热亚游ag8网站|HOME,其轴承的使用寿命比在炉中加热淬、回火的提高10%~20%。同时,感应亚游ag8网站|HOME的设备占地面积小,节约能源,劳动条件好,便于机械化,而且沿轴向扫描感应亚游ag8网站|HOME具有零件畸变小、无软带、氧化脱碳少、生产效率高等优点。本文主要介绍了特大特轻轴承套圈的无软带感应亚游ag8网站|HOME技术及其应用。

1、零件热处理技术要求

某型号风电增速箱用特大特轻轴承套圈材料为42CrMo,预处理为调质,硬度300HBW左右。零件尺寸规格见图1,零件外径与内经的比值为1.042。

图1 轴承套圈示意

工艺方式为中频感应亚游ag8网站|HOME,亚游ag8网站|HOME部位为零件内孔位置,如图1所示虚线部位。硬度要求为52~58HRC,有效淬硬层深度为3~5mm(有效硬化层深度的测定按ISO3754),金相组织要求符合JB/T9204的规定。畸变要求:相临点跳动控制在0.5mm以内,端面圆跳动控制在0.1mm以内。

2、感应亚游ag8网站|HOME过程

(1)亚游ag8网站|HOME加热设备 加热电源为IGBT全固态晶体管中频加热电源JIGC-500-10,最大加热功率500kW,可调频率1~10kHz。Ф1500mm×5000mm立式亚游ag8网站|HOME机床。

感应器由感应加热部分、亚游ag8网站|HOME喷淋部分以及固定装置构成,感应器与工件的间隙控制在4~6mm,采用延迟加热亚游ag8网站|HOME的方法进行,具体加热装置如图2所示。

图2 感应加热装置示意

1.感应器加热部分 2.感应器喷淋部分 3.工件

(2)感应亚游ag8网站|HOME工艺参数 加热采用沿套圈轴向方向扫描亚游ag8网站|HOME的方式进行,感应器固定,套圈随工作盘的转动而进行连续加热。通过加热电源输入功率的调节,即通过调节电流、电压来控制工件感应加热时获得的比功率,从而控制感应加热速度。感应加热工艺参数如表1所示。亚游ag8网站|HOME结束后,对工件进行200℃低温回火处理。

1 ?轴承套圈感应加热工艺参数

电压

/V

电流

/A

频率

/Hz

加热扫描移动速度/mm·min-1

工件旋转速度

/转·min-1

480

800

8000

150

100

3、检测结果及分析

在零件感应亚游ag8网站|HOME区中部截取试样,检测结果见表2。

2 ?截取试样检测结果


有效淬硬层深度/mm

表面硬度HRC

金相组织/级

要求

3~5

52~58

3~9

实测

3.8

54.5

6

注:1.有效淬硬层深度的测定按ISO3754。

2.金相组织评定按照JB/T9204。

实测显微硬度值及硬度梯度曲线如图3所示。

3 硬度梯度曲线

从以上检测结果看,表面淬硬层深度、硬度、金相组织等热处理技术指标均较好的符合技术要求的规定。由于采用沿轴向扫描亚游ag8网站|HOME的感应亚游ag8网站|HOME技术,所以亚游ag8网站|HOME区域没有软带区。使用便携式里氏硬度计检测实物亚游ag8网站|HOME区域的硬度,均在54~56HRC,硬度均匀一致。

变形测量:相临点跳动为0.30mm,端面跳动为0.05mm,符合技术要求。

电耗测定:按GB/T17358统计测算一个周期内实际热处理工艺电耗。经测算,一个生产周期内,采用感应亚游ag8网站|HOME工艺的实际工艺电耗约为0.120kW·h/kg,采用整体亚游ag8网站|HOME的实际工艺电耗约为0.306kW·h/kg,采用气体渗氮的实际工艺电耗约为0.844kW·h/kg。由此可见,轴承套圈采用感应亚游ag8网站|HOME技术实际工艺电耗比整体亚游ag8网站|HOME节能约60.8%以上,比气体渗氮节能约85.8%以上。

生产效率方面,采用感应亚游ag8网站|HOME的套圈比整体亚游ag8网站|HOME生产效率高约3倍,比气体渗氮生产效率高约30倍。

4、结语

(1)通过合理的感应器设计以及采取适宜的工艺参数,特大特轻轴承套圈采用无软带感应亚游ag8网站|HOME技术可以达到满足设计要求的结果,此项技术已成功应用于批量生产,工艺稳定、质量可靠。

(2)沿轴向扫描感应亚游ag8网站|HOME技术解决了特大轴承套圈常见的感应加热软带缺陷,零件亚游ag8网站|HOME区域硬度均匀一致。

(3)特大特轻轴承套圈采用无软带感应亚游ag8网站|HOME技术不仅节约了大量能源,还大幅提高了生产效率,缩短了制造周期,降低了制造成本。

摘自《金属加工(热加工)》杂志


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