Φ500×11000mm 大件超音頻表面淬火质量控制

左岸

我公司最近有四根立柱，尺寸Φ500*11000，45钢，要求外圆表面淬火，HRC40-45。我公司中频额定功率700KW,已使用8年，目前实际使用中最大只能达到400多KW，目前最大处理尺寸只能直径450以内。因此计划在14M机床上超音频表面淬火。工艺如下：
    工件横放在14M车床上，两头顶尖或夹持，中间3处扶架定位防止变形。工件成本太高（16吨/件），出现裂纹就报废，因此采用科润6480淬火介质，浓度5%。平面感应圈螺旋淬火，预计时间约15小时才能淬完。我担心几点：
    1、淬火周期太长，至少10个小时才能回火，这样会不会对质量有影响？
    2、工件长11米，重约16吨，只能卧放，放置时间10几个小时，这样变形会不会太大？如何有效控制变形？
    希望各位专家对本工艺做出评价，提出宝贵意见，谢谢！

gongan2008

恕我浅见：
1、“平面感应圈螺旋淬火”我有点看不懂是嘛意思？
2、你的设备功率是没有问题的。主要是设备能否可以长时间作业，设备水，电，机械，冷却等等一定不能有麻烦。
3、要想保证产品质量，必须要感应回火，你能否控制感应回火工艺
4、大活利润大，同样风险更大。

gongan2008

我不知道你是哪家公司，这个活儿需要有胆识和魄力，即使是30年的老工程师都不敢拍胸脯说没问题，因为热处理这东西是个系统作业，你要赌得起，输得起。我曾经帮人斗胆做了个六米大圈淬火，毛坯27万一件，而且工件也是一件，你可想干活时都都是在赌呀，成败得失都在一念之差，并不是它工艺多麻烦。

张虎栓

真是有难度。11米。挺长。十几个小时不间断作业。万一设备中间有点啥问题就惨喽。

孤鸿踏雪

回复 1# 左岸


    什么材料，淬硬层没有要求吗？设备频率大致在什么范围？

左岸

回复 2# gongan2008

        1、我们公司的螺旋淬火是这样的：工件旋转，感应器（宽约100mm）沿工件轴向移动，速度根据工件外圆尺寸而定，感应器相对于工件的淬火轨迹就是螺纹式的，故叫做螺旋淬火。
    2、我们有回火条件，工件能够进行回火处理。
    3、这是我们自己的产品，我们是做液压机的，这是4000吨四柱式压机部件。

左岸

回复 5# 孤鸿踏雪


    杨工您好！工件材料是45钢，我们设备是成都多林的SSF-80系列产品，频率10~40KW。这是我们公司自己产品，淬硬层2MM左右都行，这个能够达到，目前技术问题主要是防止裂纹和变形。

txljh8

我认为此件的关键问题在使用如此小的电源“螺旋淬火”淬硬层周向、轴向过渡带如何解决，最终表面淬硬层还是整体吗。（500直径45圆钢、2mm淬硬层）变形、裂纹倒是次要的。
[求助] 45钢中频淬火出现螺旋软带怎样解决http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=66127&highlight=45

rclgy

有三个定位架，这个直径表面淬火不会变形太多。因超音频表面淬火引起的形变不会超过50丝。放置10小时对质量没有什么影响！淬火温度 选择低一些！

gongan2008

成都多林的SSF-80系列产品，频率10~40KW，80KW设备干这活功率太小了不行，想都别想呀

孤鸿踏雪

我公司最近有四根立柱，尺寸Φ500*11000，45钢，要求外圆表面淬火，HRC40-45。我公司中频额定功率700KW,已使 ...
左岸 发表于 2011-3-20 20:52

    1.因为你是卧式淬火机床，又采用连续移动（扫描）式淬火，淬硬层深度不算很深，淬火后的部分有一定的余温，未必就会有裂纹。当然，你考虑到这一点那就应该有防范措施：可以通过试验另做一个感应器对以淬火部分进行连续移动（扫描）式回火；
   2.你这个轴的直径已达500mm，淬硬层（加热层深）微乎其微，根本用不着担心其变形问题。

xahaug

其实我感觉能否先低温预热一下工件用来防止淬火时工件急剧升温产生裂纹；工件长度长11M放久了肯定变形，能否分段在工件下方加活动托辊？一点建议，仅供参考。

左岸

回复 11# 孤鸿踏雪


    谢谢杨工指导，我就是担心裂纹和变形，杨工的话让我踏实了许多。我们只有一台电源设备，我有想过用火焰同步去应力回火，等全部淬完了，再度回火。

左岸

回复 12# xahaug


    谢谢提醒，不过我们感应器上设计有预热带的，这点不用担心。请问阁下所指“活动托辊”具体是怎样的呢？谢谢

左岸

我认为此件的关键问题在使用如此小的电源“螺旋淬火”淬硬层周向、轴向过渡带如何解决，最终表面淬硬层还是 ...
txljh8 发表于 2011-3-21 21:50

    txljh8 专家说的是，‘螺旋淬火’的过渡带的确是个难题，我们是重叠淬火，因此重叠部分和热影响区始终不能避免软带的产生，也只能通过控制走刀速度和感应圈喷水尽量把软带缩短，而且这点都还不好控制。不知 txljh8  对消除或降低软带有什么高见，请赐教一二。另外“最终表面淬硬层还是整体层”是什么意思呢？我想应该是表面淬硬层吧

txljh8

1。我曾经做过比亚迪6V97曲轴（图片稍后传）感应淬火，难点在于连杆轴颈由成一定角度的两圆柱组成（要求两侧圆角、轴颈表面淬火）。如果采用一只线圈对其中一半轴颈淬火（每个连杆轴颈就是两次淬火），则连杆颈淬火区存在过渡带、裂纹等问题。后来采用两只独立薄型半圈感应淬火线圈（两只随动薄型变压器）对连杆颈两部分同时加热淬火得以解决。
2。对于你的产品，我认为过渡带不可避免。既然无法避免，建议淬火带设计为螺旋形（淬火带之间存在未淬火区）。
个人意见，不妥处见谅。
图一为曲轴产品实样
图二为连杆颈淬硬层形状

左岸

回复 16# txljh8


    txljh8 对连杆曲轴的淬火思路的确不凡，不得不令人敬佩。您说的，淬火带之间存在未淬火区是指感应器轨迹成弹簧式的么？就是两淬火带之间留一定间隙不淬？我们一起就是这样做超音频表面淬火的，结果过渡带宽，而且易产生裂纹，后来才改为重叠淬火，这一现象才得到很大好转。

txljh8

“。。。就是这样做超音频表面淬火的，结果过渡带宽，而且易产生裂纹，后来才改为重叠淬火，这一现象才得到很大好转。”
这么说你们已经做过试验，不是头一回啊！我只是建议而已。如果你们试验结果可靠，那就重叠淬火。

左岸

嗯，是的，但即便这样也无法消除过渡带，而且过度带反应到里面更严重，比如表面过渡带宽5mm，然后磨掉几十丝后，里面会更宽的.

txljh8

嗯，是的，但即便这样也无法消除过渡带，而且过度带反应到里面更严重，比如表面过渡带宽5mm，然后磨掉几十丝 ...
左岸 发表于 2011-3-22 22:57

即使存在“过渡带”，对如此大产品的耐磨性影响也有限（淬硬区无裂纹等其它缺陷）。我们曲轴产品上要求耐磨的轴颈、法兰、止推面也有局部淬火的。