[发明专利]一种局部强化的槽型梁及其制造工艺

说明书

本发明提供一种局部强化槽型梁及其局部强化制造工艺，包括局部强化的槽型梁、制造工艺流程及专用淬火感应器。本发明提供一种结构为上下两个翼面或翼面加圆弧经过淬火强化，而腹面不淬火强化的槽型梁。本发明提供的槽型梁局部强化制造工艺包括工艺流程及为其设计的专用淬火感应器。

技术领域

本发明涉及一种局部强化的槽型梁及其制造工艺，包括局部强化的槽型梁、制造工艺流程及专用淬火感应器。

背景技术

卡车车架大梁等槽型梁截面结构示意图见说明书附图4，属大型零件，通过提高强度水平可提高槽型梁许用使用应力，从而降低零件自重，实现整车轻量化及降低成本。

提高槽型梁强度的方式主要有两种。其一为采用钢厂供应的高强度板材，经过剪裁、成型及其它工序加工成成品零件，即高强钢板方式。其二为采用普通强度的板材，经过剪裁、成型、淬火及其它工序加工成成品零件，即淬火强化方式。

淬火强化的方式通常有两种，整体淬火和局部淬火。

整体淬火是通过整体加热淬火或连续加热淬火的方式，使槽型梁整体得到强化。其优点是整体强度高，工艺相对简单。缺点为工艺成本较高、能耗较高，在腹面部位有强度过剩。整体淬火后腹面硬度较高，会导致车辆改装施工时在腹面上加工安装孔的困难。

局部淬火是仅仅对零件需要承受高应力的部位进行淬火强化，由于淬火区域小，节能，工艺成本也较低。槽型梁的上下翼面是使用应力最大的部位，通过局部淬火强化翼面是提高槽型梁强度的有效措施。另外槽型梁的圆弧部位使用应力也较大，翼面加圆弧同时淬火强化的槽型梁设计方案对进一步提高零件强度带来优势。腹面使用应力较小，则可保持其原来的较低强度水平。因此需要一种只在槽型梁上下翼面淬火或上下翼面与圆弧一起淬火，而对腹面不进行淬火的局部强化工艺。

有鉴于此，针对现有的结构及缺点予以研究改良，提供一种局部强化的槽型梁及其制造工艺，以期达到更加实用和降低成本的目的。

另外，感应加热板类零件时，零件上的感应电流透入深度随电流频率的降低而加深，需要选取较高感应加热电流频率，使零件内产生的感应电流透入深度略低于1/2零件壁厚。如果频率过低，电流热态透入深度较深，则两侧产生的超过1/2壁厚深度的相反方向的电流将互相抵消，降低加热电效率，甚至零件温度达到约800℃后不再上升。同时感应电流频率也不能太高，太高则电流透入浅，心部需要靠热传导加热，生产速度降低，也降低加热电效率，而且还会提高感应加热电源系统设备采购成本。这也是本发明解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种上下两个翼面或翼面加圆弧淬火强化，而在腹面不进行淬火强化的槽型梁，如图5、图6。为获得这种结构的槽型梁，本发明提供了一种槽型梁局部强化工艺。局部强化的槽型梁解决了上述背景技术中提出的针对整体淬火方式槽型梁腹部区域强度过剩，成本较高以及车架淬火后车架加工安装孔时比较困难以及传统感应淬火工艺对电源系统频率段要求较高的问题。

本发明局部强化的槽型梁及其制造工艺的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

本发明提供一种槽型梁局部强化工艺，发明一种专用淬火感应器。所述专用淬火感应器整体结构为左右对称两部分，左右两部分上均设有感应器有效圈，所述感应器有效圈由线圈段A201、线圈段B202、线圈段C203、线圈段D204组成，且相互串联。

本发明的感应器有效圈的特点，线圈段A201与线圈段B202的电流方向相同，线圈段C203与线圈段D204的电流方向相同，用以解决感应电流频率较低时板类零件加热电效率低和零件温度达到约800℃后不再上升问题，此感应器结构可采用低于20kHz的感应电流频率加热厚度小于8mm的槽型梁。

槽型梁局部强化工艺，包括以下步骤：