[实用新型]一种局部感应回火装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热处理领域，特别是涉及一种局部感应回火装置。

背景技术

工件（如图1所示）具有螺纹段7和花键段8，这两轴段直径不同从而形成阶梯轴结构。其成型要求是轴的螺纹及花键段具有较好的韧性和塑性，而螺纹及花键之外的部分（包括齿轮部分）具有较高的硬度及耐磨性，通用的工艺方案有两种，一种是采用合金结构钢进行整体调质处理，控制硬度25HRC左右，以方便后续加工及获得整体的综合力学性能，再将齿轮部分进行感应淬火。此方案的明显缺陷是轴的整体强度不足且齿轮部分耐磨性不够，使用中出现变形及齿部磨损等失效方式；第二个方案是采用低碳合金结构钢整体渗碳并淬火后使用，此方案的缺点是虽整体强度高及齿部耐磨，但螺纹及花键段由于硬度过高，韧性及塑性较差，极易出现螺纹及花键部分断裂的问题。

为解决以上问题，大多采取以下方案，一是螺纹及花键段渗碳淬火保护涂料保护，但存在局部硬度过高及质量不稳定的情况，二是采用渗碳淬火后盐浴加热对螺纹及花键部分高温回火，但此方案不环保且表面硬度梯度大，难以满足强韧性配合要求，三是渗碳淬火后感应加热局部回火，采用单线圈、分两次在螺纹段和花键段感应加热，但效率低，且硬度不均匀，阶梯过渡位由于尖角效应容易温度过高或过低，硬度极难控制。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种避免尖角过热、容易控制硬度的局部感应回火装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种局部感应回火装置，用于对工件中待回火的阶梯轴进行回火，包括：

感应线圈，套于阶梯轴外周，对阶梯轴施加变化的电磁场；

非导磁屏蔽件，可完全覆盖阶梯轴的阶梯过渡面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述非导磁屏蔽件套于阶梯轴中直径较小的轴段中且非导磁屏蔽件的一个端面抵接阶梯过渡面。

作为上述技术方案的进一步改进，非导磁屏蔽件为屏蔽铜环。

作为上述技术方案的进一步改进，所述感应线圈的外径随阶梯轴各轴段直径的增大或减小而增大或减小。

作为上述技术方案的进一步改进，各轴段处对应的感应线圈至该轴段外周的距离大致相同。

作为上述技术方案的进一步改进，各轴段处对应的感应线圈的节距一致。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用非导磁屏蔽件覆盖阶梯轴的阶梯过渡面，在进行高频电流感应加热时，由于非导磁屏蔽件将阶梯轴直径不等的两段屏蔽起来，防止了由于过渡面中尖角位过热所产生的尖角效应，使得阶梯轴的硬度容易控制。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是含有阶梯轴工件的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，局部感应回火装置包括感应加热设备（图中未示出），感应线圈，屏蔽铜环1，工件2。其中工件2具有阶梯轴结构，该阶梯轴结构包括外径较小的螺纹段3以及外径较大的花键段4，感应线圈包括螺纹段感应线圈5和花键段感应线圈6。

本实施例的感应加热设备为100KW高频电源。由于螺纹段3与花键段4的外圆直径不同，为达到表面及心部近乎相同的加热效果，螺纹段感应线圈5和花键段感应线圈6采用不同外径的线圈，其中螺纹段感应线圈5采用直径φ6、壁厚为0.5mm的紫铜绕制而成，线圈外径为50mm，节距为10mm。花键段感应线圈6采用直径φ6、壁厚为0.5mm的紫铜绕制而成，外径为60mm，节距为10mm。两部分线圈自然过渡为整体的感应线圈。

为避免由于尖角效应引起的花键段4上端的尖角位过热，在花键段4与螺纹段3的过渡面上安装屏蔽铜环1，该屏蔽铜环1套于螺纹段3中且底端面抵接过渡面，屏蔽铜环1的尺寸为外径50mm，内径41mm，厚度1.5mm，完全覆盖过渡面。

本实施例的实施过程如下：

1、将感应线圈的两端分别连接感应加热设备两极；

2、将螺纹段3和花键段4放入感应线圈里面，保持螺纹段3上端面距离螺纹段感应线圈5首圈下0.5圈位置；

3、加热回火；

4、检测螺纹段3和花键段0-5mm深度硬度；检测距离表面0-2mm深度内感应回火金相组织。

以上所述只是本实用新型优选的实施方式，其并不构成对本实用新型保护范围的限制。