变形量、淬硬层深度检查都能满足技术方面的要求，完全能达 到Lamb公司图样要求。 根据试验得出的数据和经验，东安项目8根导轨全
部采用T8钢制造，经过专用导轨淬火机床，采用超音 频感应淬火工艺热处理，机加工后各项技术指标均达到 要求，镶钢导轨制造成功。
IGBT晶体管电源，型号TSTP200kW/10－30kHz 负载系统(包括淬火变压器、电容器、电缆、桥架等) 平面导轨感应器 机床导轨专用淬火机床 淬火液循环冷却系统 设备纯净水冷却循环系统 电气控制系统
成套设备为机床导轨感应淬火的大型专用设备。机床由 大型底座与定位紧固机构、Z轴床身与导轨、Z轴伺服驱动系 统、Y轴床身与导轨、Y轴伺服驱动系统、X轴感应器拖板、 X轴伺服驱动系统、感应器快速更换连接机构、水管与电缆 传输拖链等构成。机床采用三菱E60数控系统。 淬火机床参数： X轴最大行程：1400mm；X轴扫描速度：0～80mm/s Y轴最大行程：1600mm；Y轴扫描速度：0～80mm/s Z轴最大行程：4000mm；Z轴扫描速度：0～40mm/s 机床最大承载能力：12000kg。
现在，大部分曲轴感应淬火机床在淬火时，曲轴 需要旋转。“U”型感应器对每个连杆颈和主轴颈进行 加热时，要求曲轴在围绕自身主轴旋转时，感应器应尽 可能靠近连杆颈或主轴颈的轴承面，因为连杆颈相对主 轴颈径向偏心，连杆颈会围绕主轴颈作旋转运动。曲轴 的旋转速度各不相同，一般为24~32r/min。由于连杆颈 相对主轴颈径向偏心，感应淬火机床的一些部件（包括 电源的输出变压器，水冷感应器，铜排和电缆等），重 量一般超过900k g，并且必须和曲轴一起在相同的轨道 上作旋转运动。为保证如此笨重的系统的旋转轨迹的运 行精度，需要配备一个特别的跟踪系统，在曲轴旋转 时，在不同的位置输出不同的功率。对传统的曲轴淬火 机床，这些要求将使设备变得相当复杂，体积非常庞大，噪 声和制作成本提高。
相比，在静止式技术中，感应器与轴颈的间隙比前者大 得多。这样，为减少应力腐蚀和应力疲劳提供了有利条 件。使用静止式技术，感应器等工具的寿命至少提高了 4倍。 （3）没有导向装置/定位销的磨损。静止式技术使 用的感应器不需要接触式的导向装置或任何一种复杂而 昂贵的非接触式感应器定位跟踪系统。 （4）精确的数控感应器成形工艺与可快速更换的 工作台接近装置，保证了在更换感应器后，感应器能够 自动调校与曲轴的位置，无需花费时间逐个调整感应器 的位置。这样统一了结构，就能够迅速、无差错地调试 设备，将设备迅速投入生产。 （5）相对使用“U”型感应器的传统淬火工艺而 言，用新技术处理过的曲轴的连杆轴颈和主轴颈具有优 良的组织架构。这些特性为：极大地减少了轴颈表面的 晶粒增长、脱碳、氧化；淬硬区与“脆区”分界明显， 没有“模糊过渡区”，这说明无需延长加热时间；淬硬 层由晶粒细小的马氏体以及少量的残余奥氏体构成，没 有游离铁素体。静止式曲轴淬火工艺是从经济角度来设 计的，设备紧凑，设备的占地面积减少了80%，易于维 修。静止式曲轴淬火工艺能节约大量能源。
东风公司设备制造厂与美国 L a m b公司联合制造东安缸体、缸 盖精加工线设备，由L a m b公司设 计的8根镶钢导轨（见图1）由该 厂制造。镶钢导轨以其优良的性 能在国外已大范围的使用在替代铸铁导
计制造的专用机床导轨淬火设备，感应器由10m m ×10m m异形纯铜管制造完成，感应器与导轨面间 隙应控制在2.5～3mm之间，以保证感应器喷水均匀。 （3）镶钢导轨淬火工艺 （见下表）。 （4）试验结果 T8钢镶钢导轨硬度分布：62～ 67 H R C；T8淬硬层深：2.8m m ；弯曲变形量：1号 0.6mm，2号0.55mm。 T8钢镶钢导轨超音频感应淬火后，硬度、弯曲
相对于以上的问题，静止式曲轴淬火工艺在加热 和淬火过程中，感应器或曲轴则无需旋转或移动，同时 消除了在使用圆形对壳式感应器时需要大电流接触的情 况（静止式感应器不是对壳式的结构）。 静止式曲轴淬火工艺主要有以下优点： （1）由于在加热/淬火工艺中曲轴不旋转，因此加 热时不必在轨道上移动那些重达900k g甚至更重的重型 结构，同时也没有高电流触点或活动电缆的磨损，它仅 有动作很小的”开合”运动。 （2）感应器非常坚固耐用。它是用铜块在数控机 床上加工的，没有一点钎焊部分。这消除了感应器的变 形和硬化曲线的漂移。在感应器的设计中，采用了很少 的部件，这在某种程度上预示着可靠性更高。与传统曲轴淬火工艺
根据导轨零件工艺与设备的技术方面的要求，由十堰天舒机电 科技有限公司设计制造的淬火机床，主要适合机床导轨类零 件淬火与回火，及大型零件的多品种小批量表面淬火。为适 应这种加工方式，淬火机床采用落地式机构，机床底座采用 整体焊接结构，可方便大型机床导轨的上料定位，承载能力 大；感应器可进行X、Y、Z轴的三维运动，可对各种水平、 垂直方向的导轨进行淬火。 轨。以前该厂曾试制过几次镶钢导轨，采用整体淬 火，但都未能达到设计的基本要求，主要是热处理技术要 求达不到，对制造镶钢导轨工艺始终无法确定。 L a m b公司图样要求材料为B S970.070M55，表 面硬度大于60H R C，如果采用普通热处理方法，零 件变形大，热处理后无法加工，最后经多方论证， 决定采用超音频淬火达到其硬度和硬化层要求。为 了保证导轨的热处理质量，同时也为保证今后类似 1台 套 1 1套 1台 1套 1套 1套 导轨和其他机床导轨的热处理质量，决定选用专用 机床导轨感应淬火成套设备。 导轨材料与国内钢种比较类似于我国55钢，但 由于55钢在东风公司几乎不使用，短时间寻找批量 货源比较困难，这就要求我们寻找一种常用钢种， 且经加工后能达到设计要求，经讨论比较，决定选 用T8钢进行产品工艺试验。 （1）试样 选用T8制作2件试样（如图2 所示）。技术方面的要求：硬度60～65H R C，硬化层 1.5m m ，淬火区见图2中所示的虚线部分，淬火面 不能有软点或裂纹；淬火方法：连续淬火，喷水冷 却；预处理：为感应淬火作组织准备，T8钢进行球 化退火处理。
应达工业(上海)有限公司是应达集团在华的全资子 公司，公司已通过QS－9000TE, ISO－9000 认证体系， 是世界上最大的感应加热设备制造商之一，被福特汽车 公司授予Q1级证书。应达公司已在美国福特公司安装 制造了2台用来生产V-6和V-8曲轴的静止式曲轴淬火生 产线，第三台生产线正在制造过程中。
