CN106813967A - 大型内齿圈感应淬火硬化层深快速检测方法 - Google Patents

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袁家祥
吴纯彪
苗敏
谢淼
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Abstract

本发明涉及一种大型内齿圈感应淬火硬化层深快速检测方法，包括磨制、抛光，使表面呈镜面步骤，具体为：在大型内齿圈感应淬火结束且已经完成磨齿工序后，随机选取齿圈感应头入口端两齿，用角磨机对两齿端面和齿顶磨除车刀纹，使用角磨机对两齿端面和齿顶再次打磨，两次打磨的深度0.4‑0.6mm，擦去油污和浮尘，用棉花蘸取腐蚀试剂对打磨部位进行擦拭，腐蚀10—30秒后，淬硬层呈亮白色，而非淬硬区域呈灰黑色，从而显示出热处理形态，用相机拍摄两齿端面、齿顶和齿根部位的热处理形态，端面照片看，连续不间断的亮白色区域完整覆盖齿面和齿根，齿顶照片看，连续不间断的亮白色区域完整覆盖齿顶，即为合格，否则不合格；最后对打磨区域进行防锈处理。

Description

大型内齿圈感应淬火硬化层深快速检测方法
技术领域
本发明涉及风电大型齿轮箱的理化检测和质量验证领域，主要适用于通过感应淬火工艺进行表面硬化的大型内齿圈的淬硬层深的现场检测。
背景技术
由于风电设备的大型感应淬火内齿圈制造成本高昂，且表层硬化深度无法通过随炉试样进行监控，目前只能通过对同种类型的式样齿圈中的一个齿条作为检测对象，通过对该条齿进行与对应批次的工件相同工艺的感应淬火后进行检验来实现对齿圈进行质量监控。具体工艺是：根据检测要求切割试样齿圈中的某一条齿，用与该批次零件相同的工艺对该齿条进行感应淬火；对淬火后的被测齿条进行切割、切割成小的试样；对切割下的试样进行磨制、抛光，使表面呈镜面；然后对磨成镜面后的试样通过硬度法测层深，即用显微维氏硬度计在表面选取一系列点获取硬度，以一定的硬度界限判断层深。这种检测方式，涉及的线切割及制样不仅效率极低，需要1至2天，而且这种试样并不能完全代表感应淬火齿圈的质量，同时其检测成本非常昂贵。由此，人们迫切需要有一种更为简便的检测方法，替代现有的传统方法。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前检测方法存在的检测效率低、耗时长，成本高，且仅仅是对实际工件热处理质量提供参考的实际问题，提供一种大型内齿圈感应淬火硬化层深快速检测方法。
本发明的目的是这样实现的：一种大型内齿圈感应淬火硬化层深快速检测方法，包括磨制、抛光，使表面呈镜面步骤，其特征在于：具体检测步骤为：
a)在大型内齿圈感应淬火结束且已经完成磨齿工序后，取出大型内齿圈；
b)随机选取齿圈感应头入口端两齿，用安装 RPM13000 规格抛光片的角磨机对两齿端面和齿顶进行初步打磨，磨除车刀纹；
c)使用安装拉丝片的角磨机对两齿端面和齿顶进行二次打磨，打磨后平面要求光滑平整，两次打磨的深度0.4-0.6mm；
d)擦去两齿端面和齿顶的油污和浮尘，用棉花蘸取腐蚀试剂，对打磨过的两齿端面和齿顶部位进行擦拭，对打磨部位腐蚀10—30秒后，淬硬层因腐蚀程度较轻微，颜色较浅，呈亮白色。而非淬硬区域因腐蚀程度较深，颜色较深，呈灰黑色。淬硬区和非淬硬区因腐蚀程度不同而表现出不同的颜色，从而显示出热处理形态；
e)用相机分别拍摄两齿端面、齿顶和齿根部位的热处理形态，从端面照片看，腐蚀程度较轻微的亮白色区域完整覆盖齿面和齿根，连续不间断。从齿顶照片看，腐蚀程度较轻微的亮白色区域完整覆盖齿顶，连续不间断。照片同时满足以上条件即为合格，否则不合格；
f)对检测后的两齿用1000目金相砂纸进行打磨，消除被腐蚀的表面和残留的腐蚀试剂，并喷涂防锈油，提交检测报告，完成大型内齿圈感应淬火硬化层深度的快速检测。
在本发明中，所述的腐蚀试剂为4%的硝酸酒精溶液。
本发明的创新和优点是：为大型内齿圈感应淬火硬化层深的零件检验提供了一种快速有效检测方法，不仅能够准确的反映出大型内齿圈的硬化层深度，还避免了线切割和磨制试样的大量耗时，5分钟就能检测一个齿圈，极大地缩短了生产周期，提高生产效率数十倍。同时，由于打磨区域为齿圈的非受力区域，且打磨深度仅为0.5mm左右，对齿圈的实际使用不造成影响，检测结果却十分明显和直观，并且判断简单快速，便于现场施行。而且，本发明的检测费用极低。
具体实施方式
下面非限制性的对本发明具体实施方式进行阐述。
在大型内齿圈感应淬火结束且已经完成磨齿工序后，取出大型内齿圈。随机选取齿圈感应头入口端的两个齿，用安装 RPM13000 规格抛光片的角磨机对两齿的端面和齿顶进行初步打磨，磨除车刀纹。然后使用安装拉丝片的角磨机对两齿端面和齿顶打磨区域进行二次打磨，打磨后平面要求光滑平整，两次打磨的深度为0.5mm左右。
擦去打磨区域的两齿端面和齿顶周围的的油污和浮尘，用棉花蘸取少量 4% 硝酸酒精溶液，要求挤压棉花球时，作为腐蚀试剂的4% 硝酸酒精溶液不能从棉花球中滴落，对打磨过的两齿端面和齿顶部位进行擦拭，直至显示出擦拭位置的热处理形态（约10-30秒）为止。淬硬区域和非淬硬区域经试剂腐蚀后颜色会有明显的明暗区别，淬硬区域颜色偏浅，呈亮白色，而非淬硬区域颜色偏深，呈灰黑色，较暗，由此可以显示出所需的热处理形态，即为明亮区域。
用相机分别拍摄两齿端面、齿顶和齿根部位的热处理形态，分析热处理照片，热处理形态应完整覆盖端面、齿顶和齿根，端面、齿顶和齿根的淬硬层（亮白色区域）应连续不间断，且齿顶淬硬层应在齿面和齿顶交角之上，齿根淬硬层应在齿根凹槽之后（可用白纸抵住齿根凹槽作为基准面，要求齿根淬硬层在白纸之后），满足上诉要求即为合格。
对检测后的两齿用1000目金相砂纸进行打磨，消除残留的腐蚀试剂，并喷涂防锈油。
至此，完成了对大型内齿圈感应淬火硬化层深度的快速检测。
尽管说明书公开了本发明的具体实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附属权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。

Claims (2)

1.一种大型内齿圈感应淬火硬化层深快速检测方法，包括磨制、抛光，使表面呈镜面步骤，其特征在于：打磨区域选择齿圈的非受力区域的齿端面和齿顶，具体检测步骤为：
a)在大型内齿圈感应淬火结束且已经完成磨齿工序后，取出大型内齿圈；
b)随机选取齿圈感应头入口端两齿，用安装 RPM13000 规格抛光片的角磨机对两齿端面和齿顶进行初步打磨，磨除车刀纹；
c)使用安装拉丝片的角磨机对两齿端面和齿顶进行二次打磨，打磨后平面要求光滑平整，两次打磨的深度0.4-0.6mm；
d)擦去两齿端面和齿顶的油污和浮尘，用棉花蘸取腐蚀试剂对打磨过的两齿端面和齿顶部位进行擦拭，对打磨部位腐蚀10—30秒后，淬硬区因淬硬层腐蚀程度较轻微，颜色较浅，呈亮白色，而非淬硬区域因腐蚀程度较深，颜色较深，呈灰黑色，淬硬区和非淬硬区因腐蚀程度不同而表现出不同的颜色，从而显示出热处理形态；
e)用相机分别拍摄两齿端面、齿顶和齿根部位的热处理形态，从端面照片看，腐蚀程度较轻微的亮白色区域完整覆盖齿面和齿根且连续不间断，从齿顶照片看，腐蚀程度较轻微的亮白色区域完整覆盖齿顶且连续不间断，照片同时满足所述条件即为合格，否则不合格；
f)对检测后的两齿用1000目金相砂纸进行打磨，消除被腐蚀的表面和残留的腐蚀试剂，并喷涂防锈油，提交检测报告，完成大型内齿圈感应淬火硬化层深度的快速检测。
2.根据权利要求1所述的大型内齿圈感应淬火硬化层深快速检测方法，其特征在于，所述的腐蚀试剂为4%的硝酸酒精溶液。
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