產品導航

大型齒輪圈是焊接重載齒輪的外圓工作部分，由于缺少內部支撐，該齒輪圈在滲碳淬火熱處理過程中會出現明顯的尺寸和形狀變化，而滲碳層的加工余量很小，給機械加工造成困難。鞏義乾之元就生產現場中出現的熱處理畸變及預防措施作必要的分析。
　大型齒輪圈結構和熱處理技術要求
    齒輪圈結構及加工工序大型齒輪圈的齒頂外圓尺寸<2000～<2500mm，圈厚240mm.形狀基本對稱，質量達4～5t.其傳動功率非常大，變速精確，動力傳遞有較大的沖擊現象。
　　為防止齒輪齒根斷裂、表面硬化層壓碎和齒面剝落，對齒面進行510～515mm的深層滲碳，以提高其接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。
　　加工工序：①齒輪圈一般采用20CrMnMo或17CrNiMo6鋼錠鍛造（3鐓3拔→沖孔→芯軸擴孔）→組織正常化（正火 回火）→粗加工→滲碳熱處理。
　　②將齒輪圈與ZG3102570鑄鋼輪轂堆焊組合成大型重載齒輪→去應力退火→焊縫探傷→精加工。
　　 熱處理特點（1）要求對齒輪圈進行長時間齒面高溫深層滲碳，空冷后高溫回火，然后淬火再回火。
　　（2）齒輪http://www.cha866.cn圈熱容量大，加熱和冷卻時間較長。淬火時表面淬硬層深能達到15～20mm（50馬氏體和50非馬氏體），中心部分未淬硬。熱處理主要控制齒頂部尺寸和齒面的畸變，以保證齒的法線尺寸及嚙合精度。
　　2大型齒輪圈的畸變特點及分析大型齒輪圈的畸變特點以20CrMnMo鋼3個規格（原尺寸2375mm、2165mm和2040mm）的兩個齒圈淬火前后的尺寸進行對照，每個齒圈以60°為分界線測量3個尺寸，由數據可以看出熱處理畸變主要來源于滲碳工序的上小下大的錐形畸變，以及淬火回火工序的外圈長大和圈的橢圓畸變。
　　 大型齒輪圈的畸變分析及防止畸變的措施（1）錐度：自重加上長時間高溫滲碳引起蠕變，導致齒輪圈滲碳后上小下大產生錐形畸變。
　　（2）膨脹度：在滲碳和空冷階段，加熱及冷卻速度慢，前后組織構成大致相同（滲碳和殘余應力引起的體積和形狀變化可忽略），除錐度變形外，齒輪圈尺寸基本未發生改變。外圈長大主要發生在淬火工序：①盡管齒輪圈淬硬層有限，但是其表面積非常大，表層用時無煙霧產生，有效保護了環境，提高了產品的合格率和生產效率，降低了工人的勞動強度，節約了能源。
　　轉變為馬氏體的金屬量依然很大，淬火后體積發生膨脹。②淬火過程中因外圓和內圓的面積和圓周曲率不同，且熱收縮和相變膨脹的方向相反，產生齒圈外膨的徑向力和切向力。③滲碳降低了齒面的Ms點，外表層的奧氏體轉變為馬氏體時間較內表層遲。在回火工序，外表層的淬火馬氏體轉變成低碳馬氏體 ε2碳化物引起的收縮與殘留奧氏體轉變引起的膨脹相互抵消，外觀上看不出變化。以上因素綜合作用的結果，齒頂部尺寸會增加4～5mm.齒輪圈的直徑和圈的厚度直接影響膨脹尺寸。在實際生產中，對于<2000～<2500mm齒輪圈，一般將圈的厚度規定為240mm，按直徑大小根據經驗數據，預留4～5mm的膨脹余量以保證精度。
　　（3）橢圓度：材質不均勻，加熱和冷卻不當，造成熱處理時不均勻脹縮，不對稱畸變，形成橢圓。淬火取下限溫度及降低Ms以下的冷卻速度可減少橢圓度。