叉头轴移动加热浸油喷射淬火方法与流程

本发明涉及金属热处理领域。

背景技术：

叉头轴是机车上重要零件之一，它用于传递扭矩，工作条件恶劣，要求有高的耐磨性、高的疲劳强度和抗脆性破坏能力，早期曾设计浅槽中型花键，发生疲劳点蚀和断裂现象，后来改进结构设计成深槽重型花键，其键槽数由6个增加到16个，槽深由7毫米增加到8.5毫米，这样承载能力提高了，但给中频淬火带来了裂纹问题。为解决这一长期惯性质量问题，我们曾对聚乙烯醇中频淬火工艺进行试验改进，但不能彻底消除淬火裂纹使叉头轴报废问题。

目前我公司就采用中频移动加热喷聚乙烯醇淬火的方法，我公司中频发电机频率f＝8000HZ,按公式f最佳＝250/m2KHZ,这里m相当于3.5，因此设备频率偏低于最佳频率，这样根部加热温度高于顶部加热温度，由于聚乙烯醇应用在合金钢复杂件上淬火性能不稳定，这样在淬火温度高的根部产生的淬火应力大于顶部淬火应力，因此裂纹首先在应力大的根部产生，而向顶部尖角延伸。因为是旋转加热淬火，因此键槽一侧直接接触冷却液，其冷速高于另一侧，这样冷却快的一侧裂纹出现的机率当然多于另一侧。虽经各种工艺调整改进，其裂纹数量有所减少，但是淬火裂纹不能根除。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是提供一种叉头轴移动加热浸油喷射淬火方法，

本发明采用的技术方案是，叉头轴移动加热浸油喷射淬火方法，采用设备包括淬火槽，淬火槽上安装有淬火感应器，淬火感应器通过中间过渡板固定于淬火变压器，淬火感应器的施感导体的下端面通过黄铜螺钉、电木块与喷油环呈绝缘状态连成一体，喷油环7浸入液面以下，喷油环的圆周上钻一组的喷油孔，淬火槽上设有至少两道溢流槽，溢流槽的面积大于喷油环的面积，还包括竖直方向的移动轴，待加工叉头轴固定在移动轴上；

在移动轴的带动下待加工叉头轴由上至下穿过淬火感应器的中心通孔，淬火感应器通电对叉头轴位于施感导体内的部分进行加热，叉头轴逐渐下移且下端先逐渐浸入淬火槽进行淬火，喷油孔进行喷油推动淬火槽内液体流动；叉头轴持续下移，加热与淬火同时进行，直至叉头轴完全进入淬火槽。

所述淬火感应器高于淬火油液面10mm-20mm。

施感导体通冷却循环水，以保证加热过程中淬火感应器的冷却。

本发明的有益效果是，利用该移动加热浸油喷射淬火方法淬火的叉头轴，可以获得厚度适宜、分布合理的淬硬层，提高耐磨、抗疲劳性，而且彻底解决了裂纹的惯性质量问题。

附图说明

图1为叉头轴结构图。

图2为本发明结构示意图。

图3为喷油环结构图。

图中标记为：1-淬火感应器，2-移动轴，3-淬火变压器，4-施感导体，7-喷油环，71-喷油孔，8-淬火槽，9-叉头轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明专利是这样实现的：在淬火油液面上方进行感应加热，不降温，迅速下移到油下喷射淬火，即加热和冷却融为一体同步进行的淬火工艺。

淬火感应器1通过中间过渡板与淬火变压器3相连接，将淬火感应器1固定在淬火槽上方一定高度。感应器的施感导体4的下端面通过黄铜螺钉、电木块与喷油环7呈绝缘状态连成一体，施感导体4通冷却循环水，以保证加热过程中感应器的冷却；喷油环7浸入液面以下，在喷油环7的圆周上钻一定数量的喷油孔71喷射油，加速淬火油的循环，以提高工件也即是叉头轴9的冷却速度和冷却均匀性。在淬火槽8上设计多条长狭缝溢流槽，该溢流槽的面积远远大于喷油环的面积，因此油面高度在加热淬火过程始终保持预先调好固定高度，这样保证了淬火质量。淬火感应器1的下端面与油面的准确定位是非常重要的，如果油面升高进入感应器内，影响加热效果；如果油面降低使工件进入喷油环的时间延长，使淬火温度降低太多，影响淬火效果。

本发明的叉头轴移动加热浸油喷射淬火方法，在淬火油液面上方感应加热，不降温迅速在油下喷射淬火，即加热和冷却融为一体的淬火工艺。可以获得厚度适宜、分布合理的淬硬层，提高耐磨、抗疲劳性，而且彻底解决了裂纹的惯性质量问题。