引導輪為工程機械底盤件的重要零部件，在工作中起著引導作用，鏈軌節(jié)與引導輪對磨，要求引導輪用高的強度、高的耐磨性及良好的沖擊性能。熱處理工藝對引導輪的使用壽命起到關(guān)鍵作用。
1.引導輪簡圖及技術(shù)要求
圖1為引導輪簡圖，采用鑄造結(jié)構(gòu)，材料為SCSiMn2H，對P部進行感應(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。
對于引導輪感應(yīng)淬火我公司采用兩臺中頻電源和一臺引導輪專用淬火機床進行熱處理。電源型號為KGPS250/2.5-8K，感應(yīng)淬火后進行回火。
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。該引導輪采用掃描加熱淬火的方式，采用兩個感應(yīng)器進行加熱，一個為預(yù)熱，另一個感應(yīng)器一邊加熱，一邊冷卻，引導輪以一定的速度進行旋轉(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)器上加裝了導磁體，導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）導磁體粘貼緊密，兩面導磁體加裝數(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，回火在臺車爐中進行，回火溫度為180℃×3h。圖5為引導輪感應(yīng)熱處理后硬化層簡圖。
4.引導輪感應(yīng)淬火出現(xiàn)的缺陷及預(yù)防
對于引導輪掃描淬火，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，進行控制。
（2）接口裂紋：對于引導輪圓周掃描淬火，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）引導輪感應(yīng)掃描淬火所需電源功率較小，特別在大型引導輪感應(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、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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