[发明专利]花键轴叉中频感应加热淬火方法

说明书

技术领域

本发明属于机械零件热处理技术领域，具体涉及一种花键轴叉中频感应加热淬火方法。

背景技术

如图1所示，花键轴叉由杆部1和腕部2构成，杆部1圆筒状的加热区域A段需要进行中频感应加热淬火，加热区域A段的过渡区B加热时间较长，中频硬化层深度在3～4mm之间（技术要求为2～4mm），加热温度可达到1000～1005℃之间，这就导致热量向腕部2传导，引起叉耳3和叉耳4根部温度升高到400～500℃，使材料进入塑性状态，在内应力的作用下发生塑性变形，叉耳3和叉耳4的尺寸收缩，导致叉耳3上的卡簧槽5和叉耳4上的卡簧槽6之间的距离L缩小0.08～0.14mm，且质量极不稳定，直接影响了万向节和卡簧的装配，造成万向节碗易被压裂，同时也影响了传动轴的使用寿命。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种不影响万向节、卡簧与花键轴叉装配、并确保传动轴质量稳定的花键轴叉中频感应加热淬火方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：花键轴叉中频感应加热淬火方法，包括以下步骤，

⑴.对花键轴叉的腕部界定一个喷水区域，对花键轴叉的杆部界定一个加热区域，调整喷水区域与加热区域之间的具有合适的距离；

⑵.使用可以调整间距的喷水圈和加热圈套在花键轴叉上，喷水圈和加热圈分别对应于喷水区域和加热区域，中频感应加热前先将喷水圈通水对喷水区域进行喷水；

⑶.使用加热圈对杆部的加热区域进行中频感应加热，在中频感应加热的过程中，使用喷水圈连续或间歇通水对腕部的两叉耳根部进行喷水，使加热区域的过渡区的温度控制在850～900℃之间，同时腕部的两叉耳根部温度控制在在200℃以下；

⑷.最后使加热区域当中过渡区处的硬化层深度在符合规定要求的2～3mm，停止中频感应加热，接着对加热区域进行喷水冷却；

⑸.对加热区域进行喷水冷却5～10s后，同时停止喷水区域和加热区域的喷水，淬火工艺完成。

所述步骤⑴中喷水区域与加热区域之间合适的距离C为3～5mm。

采用上述技术方案，中频感应加热前先将喷水圈通水对喷水区域进行喷水，有助于腕部的两叉耳根部的降温；喷水区域与加热区域之间合适的距离为3～5mm，这对于控制喷水冷水和加热同时进行时过渡区淬火的效果起到良好的作用；控制花键轴叉的过渡区处的加热温度850～900℃及中频硬化层深度在2～3mm之间，同时花键轴叉的两叉耳根部温度在200℃以下，使两叉耳根部不会处于热塑状态，保持了花键轴叉的两叉耳根部较高强度，从而阻止了两卡簧槽的间距尺寸收缩，经多次试验，两卡簧槽的间距尺寸变化在±0.01mm之间，这种误差范围使万向节和卡簧的装配很方便，万向节碗也没再被压裂，在满足传动轴性能要求的前提下，节约了更换频次和成本。

附图说明

图1是花键轴叉现有中频感应加热淬火方法的示意图；

图2是本发明的花键轴叉淬火中频感应加热淬火方法的示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明的花键轴叉中频感应加热淬火方法，顺次采用以下步骤：

⑴.对花键轴叉的腕部2界定一个喷水区域D，对花键轴叉的杆部1界定一个加热区域A，调整喷水区域D与加热区域A之间的具有合适的距离C, C为3～5mm；

⑵.使用可以调整间距的喷水圈和加热圈套在花键轴叉上，喷水圈和加热圈分别对应于喷水区域D和加热区域A，中频感应加热前先将喷水圈通水对喷水区域D进行喷水；

⑶.使用加热圈对杆部1的加热区域A进行中频感应加热，在中频感应加热的过程中，使用喷水圈连续或间歇通水对腕部2的叉耳3和叉耳4根部进行喷水，使加热区域A的过渡区B的温度控制在850～900℃之间，同时腕部2的叉耳3和叉耳4根部温度控制在在200℃以下；

⑷.最后使加热区域A当中过渡区B处的硬化层深度在符合规定要求的2～3mm，停止中频感应加热，淬火工艺完成；

⑸.对加热区域A进行喷水冷却5～10s后，同时停止喷水区域D和加热区域A的喷水，淬火工艺完成。

本发明控制花键轴叉的过渡区B处的加热温度850～900℃及中频硬化层深度在2～3mm之间，同时花键轴叉的两叉耳根部温度在200℃以下，使两叉耳3和叉耳4根部不会处于热塑状态，保持了花键轴叉的叉耳3和叉耳4根部较高强度，从而阻止了卡簧槽5和卡簧槽6间距L的尺寸收缩，经多次试验，卡簧槽5和卡簧槽6间距L的尺寸变化在±0.01mm之间，万向节和卡簧的装配很方便，万向节碗也没再被压裂，在满足传动轴性能要求的前提下，节约了更换频次和成本。