半轴高频淬火设备

半轴是汽车后桥受扭钜及一定冲击力的重要结构件，是传递动力的主要部件之一，在工作过程中将主减速器，差速器传来的扭矩最后传给驱动车轮，既起到传递发动机扭力和驱动后桥圆锥齿使车轮前进的作用，花键受力处既有滑动有又动力，半轴的寿命取决于高频感应加热的效果。用高频淬火设备对花键部位进行淬火，能够提高花键的扭转强度和扭转疲劳寿命。良好的耐疲劳性能以及耐冲击韧性和较深的硬化层，来满足实心半轴的正常需要。

1、制造工艺路线  下料——锻造成形——调质或正火——铣端面、打中心孔——矫直——机械加工——清洗——中频感应淬火、回火或自然回火——矫直——精加工——成品。

锻坯热处理的目的，除考虑机械加工的要求外，还要为感应淬火作组织准备。一般采用调质处理，有条件的工厂可采用锻热淬火加高温回火，这对以后的加工和感应淬火都极为有利。此外，应高度重视冷、热加工协调对热处理质量的影响。如汽车半轴感应加热定位，应根据加工工艺特性进行分析，作到冷、热加工工艺、检验定位基准统一。半轴法兰盘端中心孔深度与法兰内端面与矩形感应器的距离，此距离过大或过小都不能保证感应淬火热处理质量，将导致半轴工作时早期损坏。

2、热处理工艺

（1）半轴感应淬火后的力学性能，半轴经感应淬火后，屈服强度与疲劳极限均有提高，尤以疲劳极限的提高较为显著。

（2）半轴感应淬火工艺参数的旋转，半轴淬硬层深度的确定应以保证半轴内任何一点的扭转应力应力均小于或等于该点的剪切屈服强度。通常，感应淬火硬化层深度可以根据半轴杆部直径大小和产品设计结构子女各庄来确定。对轻型载重车和小轿车的法兰式半轴（杆部直径在50mm以下）淬硬层深度可按以下要求来确定：花键步：齿根硬化层深度按测量到马氏体区计算应达到花键部轴颈的10%。杆部：硬化层深度应达到杆部直径的15%。法兰根部：要求法兰盘与杆部连接的过渡圆角淬硬。在实际生产中，圆角处硬化区域的最小直径应比半轴杆部直径大25%。这些要求是为了保证半轴的静强度和疲劳强度。花键与杆部的淬硬层深度对静强度影响较大，法兰圆角翠硬对疲劳极限影响较大。每种表面淬火半轴都有较佳的硬化层深，应考虑硬化层对表层残余压应力的影响。硬化层超过最佳值后，再增加硬化层深则表面残余压应力下降。实验表明，随表面残余压应力下降，其疲劳寿命也随之下降。

半轴感应淬火，一般都采用功率为100-320KW、频率为2500-8000Hz的中频电源，连续加热者频率较低，整体一次感应淬火的所需频率较高，功率也大些。为了保证法兰圆角加热，可采用带导磁体的感应器。半轴整体感应淬火后可以自热回火。连续加热淬火的半轴可以采用整体感应加热回火。连续加热淬火的半轴可以采用整体感应加热回火，中频电源是100kw、2500Hz。也可采用在电路内回火。感应加热回火的疲劳寿命较炉中回火为高。其原因是，肝硬变快速加热时，最表层首先瞬时产生马氏体分解，使体积收缩处于相变超塑性阶段，待整体回火完成后表层形成更大的压应力，具有一个更理想的有利于提高疲劳强度的应力分析， 而炉内加热缓慢没有这种条件。

半轴连续淬火存在效率低，不便于机械化和自动化的缺点而且连续淬火使半轴靠近光杆的花键区常常产生软带，强度较低，使用中往往在花键尾部断裂。这是由于感应器移到该处时，磁感应线强烈地便宜到未失去铁磁性的光杆部位所引起的。采用矩形感应器进行整体一次感应加热时，其有效圈电流方向平行于半轴中心线，并产生垂直于工件轴线的横向磁场，所以半轴的轴向几何尺寸变化时，不会引起滇西感应线的偏移。所以工件表面的感应电流是均匀的，半轴表面可以获得均匀加热。