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行業(yè)產(chǎn)品

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奎文區(qū)東關(guān)匯豐柴油機(jī)配件經(jīng)銷處


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具體成交價(jià)以合同協(xié)議為準(zhǔn)

產(chǎn)品型號(hào)4100

品       牌

廠商性質(zhì)經(jīng)銷商

所  在  地濰坊市

聯(lián)系方式:劉長(zhǎng)營(yíng)查看聯(lián)系方式

更新時(shí)間:2023-06-14 09:30:00瀏覽次數(shù):541次

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經(jīng)營(yíng)模式:經(jīng)銷商

商鋪產(chǎn)品:20條

所在地區(qū):山東濰坊市

聯(lián)系人:劉長(zhǎng)營(yíng) (經(jīng)理)

產(chǎn)品簡(jiǎn)介
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詳細(xì)介紹

裝載機(jī)4100柴油機(jī)生產(chǎn)廠家

曲軸齒輪感應(yīng)淬火后齒根開裂原因分析

某大型柴油機(jī)42CrMoA鋼曲軸齒輪在中頻感應(yīng)淬火后數(shù)小時(shí)內(nèi)齒根出現(xiàn)裂紋。分析表明,齒根延遲開裂是由于先淬火的主軸頸受到后來(lái)輪齒淬火加熱時(shí)的熱影響而使齒根產(chǎn)生過(guò)大拉應(yīng)力所致。采取軸頸淬火和磨削后、輪齒淬火前進(jìn)行240℃x4h去應(yīng)力退火,在輪齒淬火加熱時(shí)對(duì)已經(jīng)淬火的主軸頸進(jìn)行補(bǔ)充冷卻,以及主軸頸與輪齒側(cè)面連接的圓角處不予淬火等措施后,齒根開裂問(wèn)題得到了解決。

某曲軸齒輪經(jīng)過(guò)中頻淬火和自回火后約6h,發(fā)現(xiàn)齒根部位有徑向裂紋。熒光探傷時(shí)可見(jiàn)裂紋剛直,長(zhǎng)約1~4mm,環(huán)形放射狀分布。在12—24h后裂紋明顯增多,嚴(yán)重困擾生產(chǎn)。為此,進(jìn)行了深入分析研究,較好地解決了這一問(wèn)題。

1概況

(1)曲軸材料為42CrMoA鋼。

(2)工藝流程:鍛造一調(diào)質(zhì)一機(jī)加工軸頸并粗磨一軸頸中頻感應(yīng)淬火一機(jī)加工軸頸并精磨一滾剃齒一齒輪中頻感應(yīng)淬火一機(jī)加工一動(dòng)平衡。

(3)曲軸主軸頸與齒輪相對(duì)位置如圖1所示,可以看出齒輪與主軸頸連接緊密。這種結(jié)構(gòu)和上述工藝流程都是導(dǎo)致齒根開裂的潛在因素。

(4)主軸頸淬硬層和齒輪淬硬層技術(shù)要求主軸頸和窄齒輪表面硬度均為(53±3)HRC,寬齒輪表面硬度(55±3)HRC,淬硬層深度要求如圖2所示。第1、5主軸頸靠齒輪側(cè)圓角淬火是導(dǎo)致齒輪淬火后齒根開裂的主要因素。

2齒根裂紋形態(tài)及分析

2.1裂紋的位置和形態(tài)從圖lA向觀察,裂紋形狀如圖3所示,裂紋發(fā)生在弧面相交的尖角處。

2.2裂紋特點(diǎn)

(1)裂紋發(fā)生在齒根,呈徑向放射狀,形態(tài)剛直,長(zhǎng)度≤4iTlm。

(2)裂紋具有明顯的延遲性,多數(shù)在齒輪淬火后6~12h發(fā)生,再過(guò)若干小時(shí)后裂紋明顯增多。

(3)淬火后探傷正常,但是24h后沿過(guò)渡尖角單邊車加工掉2mill,會(huì)出現(xiàn)放射狀裂紋。

2.3簡(jiǎn)要分析

裂紋形成主要發(fā)生在先期淬過(guò)火的第1、5主軸頸靠齒輪側(cè)圓角處。齒輪淬火時(shí),已淬火的軸頸部位受到熱影響,內(nèi)應(yīng)力再釋放導(dǎo)致齒根表面受到拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生裂紋。應(yīng)力釋放較緩慢時(shí),表現(xiàn)為延遲性裂紋??梢?jiàn)第1、5主軸頸靠齒輪側(cè)圓角淬火層受到齒輪淬火時(shí)的熱影響,該部位應(yīng)力急劇釋放是齒根裂紋形成的主要原因。

3軸頸和輪齒的淬火工藝

3.1軸頸淬火設(shè)備及工藝參數(shù)

原西德生產(chǎn)的KWH型中頻半自動(dòng)淬火機(jī)床,中頻電源為8000Hz變頻發(fā)電機(jī),功率300kW。中頻淬火工藝參數(shù)見(jiàn)表1。

3.2輪齒淬火設(shè)備及工藝數(shù)據(jù)

設(shè)備為GCQC01型數(shù)控淬火機(jī)床,中頻電源為可控硅靜止電源,功率200kW。中頻淬火工藝數(shù)據(jù)見(jiàn)表

4解決齒根延遲開裂的方法

(1)根據(jù)以上分析,解決這種淬火裂紋的有效辦法主要是減小應(yīng)力和防止應(yīng)力再分配。為此,對(duì)經(jīng)淬火的曲軸軸頸磨削加工后、輪齒淬火前進(jìn)行去應(yīng)力退火,并確保不降低軸頸硬度,去應(yīng)力退火工藝為240oC×4h空冷,防止輪齒淬火時(shí)該區(qū)域應(yīng)力因受熱而激烈釋放,導(dǎo)致齒根開裂。

(2)輪齒淬火時(shí)對(duì)主軸頸側(cè)進(jìn)行噴淋淬火介質(zhì)冷卻,以減小對(duì)軸頸圓角處的熱影響,遏制應(yīng)力再分配。采取這一措施生產(chǎn)3根曲軸,經(jīng)過(guò)7h后探傷,發(fā)現(xiàn)一根軸齒根部出現(xiàn)裂紋,未能*解決問(wèn)題。同時(shí),由于條件限制,噴淋淬火介質(zhì)保護(hù)的穩(wěn)定性差,人為影響因素多,產(chǎn)品質(zhì)量難以穩(wěn)定,所以噴液保護(hù)措施只能作為臨時(shí)性措施。

(3)齒輪淬火后除自回火外,再增加回火工序,相當(dāng)于兩次回火?;鼗鸸に嚕?160~180)℃X120rain,空冷。增加回火的目的主要是使殘余應(yīng)力盡快釋放,避免應(yīng)力緩慢釋放造成后期齒輪根部在使用中形成裂紋,消除隱患。

(4)優(yōu)化設(shè)計(jì)是解決裂紋問(wèn)題和提高工藝穩(wěn)定性的根本途徑。這里所說(shuō)的設(shè)計(jì)除了產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)外,還包含熱處理淬硬層要求。零件的不合理形狀或結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致其淬裂的原因。具體的改進(jìn)是,第1、5主軸頸與輪齒側(cè)面連接的圓角不淬火,淬火熱影響區(qū)如圖4所示。結(jié)果,輪齒淬火時(shí)齒根部位應(yīng)力穩(wěn)定,可以明顯抑制齒根延遲開裂。生產(chǎn)實(shí)踐證明這種設(shè)計(jì)既滿足曲軸服役要求,又利于生產(chǎn),降低了生產(chǎn)成本,具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

裝載機(jī)4100柴油機(jī)生產(chǎn)廠家

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