高频感应加热设备——凸轮轴热处理

       高频感应加热设备——凸轮轴热处理

         凸轮工作轴是发动机配气系统中的重要配件，用来保证气门按一定的时间开启或关闭，凸轮轴与气门挺杆为摩擦处，在工作过程中承受连杆挤压应力，其次受弯曲和转矩的作用。凸轮轴的主要损坏形式为接触性疲劳破坏，凸轮磨损，麻点和剥落。因此凸轮轴的必须具有良好的解除疲劳强度，耐磨和一定的强度和刚度金属材料（零件）在受力时，抵抗弹性变形的能力，称为刚度。

 1.材料选用

  凸轮轴的材料要根据气门挺杆的材料而定，同时要考虑到设计和使用的要求，一般凸轮轴采用渗碳钢如15、20、15Cr、0Cr等。中碳钢如40、45、50刚钢等。

 2.技术要求

  45钢凸轮轴的质量要求：凸轮，支撑轴径和偏心轮的表面硬度为55～63HRC,硬化层深度2～5mm；齿轮的硬度为45～5HRC，硬化层深度2～5mm。

 3.加工工艺路线

  下料→毛坯锻造→毛坯正火→毛坯调质→机械加工热处理（高频感应加热表面淬火及回火）→机加工。

 ㈠凸轮轴毛坯锻造45钢，始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃，凸轮轴毛坯锻造加热设备是燃料油炉。

 ㈡凸轮轴毛坯正火加热设备中温井是电阻炉或中温箱式电阻炉。45钢正火温度为（860±10）℃，经保温，保温时间按凸轮轴径计算，一般按3min/mm，根据装量多少来考虑保温时间。

 ㈢凸轮轴毛坯调质处理。加热设备与正火相同，淬火加热温度为（860±5）℃，淬火冷却介质为10%NaCL水溶液。工件本身冷却到还有200℃左右（200℃以下），不要冷却到锅底温度。

 ㈣凸轮轴调质中的回火处理，回火处理加热设备与正火淬火相同。回火温度为650℃，高温回火。

 4.热处理工艺参数

  45钢凸轮轴表面淬火的工艺参数及质量要求如下：

 加热方式    高频感应加热；

 淬火温度    860～880℃；

 设备比功率   1.5～2.50KW/cm²；

 加热时间    35s/个；

 冷却时间    加热时间的0.8～1倍；

 冷却水压    0.15～0.30MPa；

 冷却水温度   20～30℃；

 回火温度    200～250℃；150℃再次回火；

  硬化层     2～5mm；

 表面硬度    表面硬度达55～63HRC

 马氏体的级别  3～7级

 5.几点说明

 ㈠在表面处理前需进行正火，调质，以使其得到良好的力学性能。

 ㈡高频感应加热的感应器根据要求操作，可制成方形、圆形，其高度比凸轮轴高4～8mm，内径与轴径间隙为3～4mm。

 ㈢感应器上有ф1.5～2mm的喷水孔

 ㈣缺陷分析：有软点。软带，原因是工件转动过快或加热温度低。

 ㈤凸轮的尖部淬硬层剥落，原因是尖部过热或淬硬层过厚

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