引導(dǎo)輪為工程機(jī)械底盤件的重要零部件，在工作中起著引導(dǎo)作用，鏈軌節(jié)與引導(dǎo)輪對磨，要求引導(dǎo)輪用高的強(qiáng)度、高的耐磨性及良好的沖擊性能。熱處理工藝對引導(dǎo)輪的使用壽命起到關(guān)鍵作用。
1.引導(dǎo)輪簡圖及技術(shù)要求
圖1為引導(dǎo)輪簡圖，采用鑄造結(jié)構(gòu)，材料為SCSiMn2H，對P部進(jìn)行感應(yīng)熱處理。表面硬度要求52～60HRC，硬化層深為5～8mm，R處硬化層深為1mm以上，允許有30～40mm的軟帶。如圖2所示。
對于引導(dǎo)輪感應(yīng)淬火我公司采用兩臺中頻電源和一臺引導(dǎo)輪專用淬火機(jī)床進(jìn)行熱處理。電源型號為KGPS250/2.5-8K，感應(yīng)淬火后進(jìn)行回火。
2.淬火方式與感應(yīng)器結(jié)構(gòu)
感應(yīng)器作為感應(yīng)器熱處理的重要裝置，其設(shè)計與制造質(zhì)量直接影響淬火質(zhì)量。該引導(dǎo)輪采用掃描加熱淬火的方式，采用兩個感應(yīng)器進(jìn)行加熱，一個為預(yù)熱，另一個感應(yīng)器一邊加熱，一邊冷卻，引導(dǎo)輪以一定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。感應(yīng)器同時加熱上下兩個工作面。從而實現(xiàn)工作面，R處及輪沿三個圓面的加熱、淬火，加熱過程如圖3所示。
圖3 引導(dǎo)輪淬火
圖4為感應(yīng)器簡圖，該感應(yīng)器為仿形感應(yīng)器，在感應(yīng)器上加裝了導(dǎo)磁體，導(dǎo)磁體的作用是減少磁力線的逸散和提高感應(yīng)器的效率。改善復(fù)雜形狀工件加熱區(qū)磁場分布，以獲得均勻的溫度分布，設(shè)計、制作過程中感應(yīng)器時應(yīng)注意以下幾點：
（1）感應(yīng)器上下兩個加熱面精度要控制，這是保證感應(yīng)加熱過程中上下兩個工作面間隙的關(guān)鍵。
（2）感應(yīng)器焊接完成，用專用胎具進(jìn)行校形及檢驗來保證尺寸在要求的范圍內(nèi)。
（3）感應(yīng)器必須進(jìn)行耐壓試驗不得有滲水現(xiàn)象，水的壓力應(yīng)在0.3MPa以上進(jìn)行試漏試驗。因為對于平面淬火感應(yīng)加熱來說，一般效率較低，感應(yīng)器發(fā)熱較大，必須要有好的冷卻來把熱量帶走，來保證感應(yīng)器的壽命。
（4）導(dǎo)磁體粘貼緊密，兩面導(dǎo)磁體加裝數(shù)量大體一致，從而保證兩工作面加熱效果一致。
3.感應(yīng)淬火工藝
淬火溫度控制在840～880℃之間。冷卻時采用AQ251淬火液，淬火液濃度為4%～6%。該淬火液用于感應(yīng)加熱噴淋冷卻，可以消除表面淬火裂紋，并獲得比水淬更高更均勻的表面硬度。淬火后及時回火，回火在臺車爐中進(jìn)行，回火溫度為180℃×3h。圖5為引導(dǎo)輪感應(yīng)熱處理后硬化層簡圖。
4.引導(dǎo)輪感應(yīng)淬火出現(xiàn)的缺陷及預(yù)防
對于引導(dǎo)輪掃描淬火，在生產(chǎn)過程中，如控制不好易產(chǎn)生以下幾點缺陷：
（1）表面裂紋：這是淬火感應(yīng)器與工件過小造成的。增大間隙，因此合理的間隙是感應(yīng)淬火的關(guān)鍵，間隙控制在3～4mm，在生產(chǎn)過程中要定期測量，進(jìn)行控制。
（2）接口裂紋：對于引導(dǎo)輪圓周掃描淬火，總是要存在軟帶問題，在接口處如果控制不當(dāng)很容易產(chǎn)生裂紋。如若接頭時，加熱停止過晚，則會造成淬火組織的重新加熱、退火，造成組織發(fā)生轉(zhuǎn)變M→P+F。在冷卻的過程中，此組織變?yōu)槔瓚?yīng)力，熱應(yīng)力也為拉應(yīng)力。在這兩種拉應(yīng)力的作用下造成接口裂紋。因此解決接口裂紋的主要問題是控制淬火組織結(jié)束時不被重新加熱。
（3）導(dǎo)磁體定期更換，在使用中感應(yīng)器壽命會降低，如不及時更換，熱處理質(zhì)量有較大的變化，不能保證硬化層深的要求。
（4）上下工作面硬化層不一致：這主要是因為上下工作面間隙不一致，加熱溫度不同造成的。因此，在進(jìn)行加熱前感應(yīng)器調(diào)整間隙一致是關(guān)鍵。
5.結(jié)語
（1）引導(dǎo)輪感應(yīng)掃描淬火所需電源功率較小，特別在大型引導(dǎo)輪感應(yīng)熱處理中更有它無可替代的優(yōu)點。
（2）感應(yīng)器制作的好壞，直接影響感應(yīng)器的壽命及引導(dǎo)輪的熱處理質(zhì)量。
（3）合理的控制接口軟帶寬度是解決接口裂紋的關(guān)鍵。
作者：馬強(qiáng)、郭靜 、王亞琳
單位：山推履帶底盤分公司
來源：《金屬加工（熱加工）》雜志
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