[發明專利]大型內齒圈感應淬火硬化層深快速檢測方法

在審

• 申請號: 201611236428.1
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106813967A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 袁家祥;吳純彪;苗敏;謝淼
• 申請（專利權）人: 南京高速齒輪制造有限公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;G01N21/84
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 楊文晰,孫忠浩

技術領域

本發明涉及風電大型齒輪箱的理化檢測和質量驗證領域，主要適用于通過感應淬火工藝進行表面硬化的大型內齒圈的淬硬層深的現場檢測。

背景技術

由于風電設備的大型感應淬火內齒圈制造成本高昂，且表層硬化深度無法通過隨爐試樣進行監控，目前只能通過對同種類型的式樣齒圈中的一個齒條作為檢測對象，通過對該條齒進行與對應批次的工件相同工藝的感應淬火后進行檢驗來實現對齒圈進行質量監控。具體工藝是：根據檢測要求切割試樣齒圈中的某一條齒，用與該批次零件相同的工藝對該齒條進行感應淬火；對淬火后的被測齒條進行切割、切割成小的試樣；對切割下的試樣進行磨制、拋光，使表面呈鏡面；然后對磨成鏡面后的試樣通過硬度法測層深，即用顯微維氏硬度計在表面選取一系列點獲取硬度，以一定的硬度界限判斷層深。這種檢測方式，涉及的線切割及制樣不僅效率極低，需要1至2天，而且這種試樣并不能完全代表感應淬火齒圈的質量，同時其檢測成本非常昂貴。由此，人們迫切需要有一種更為簡便的檢測方法，替代現有的傳統方法。

發明內容

本發明的目的在于，針對目前檢測方法存在的檢測效率低、耗時長，成本高，且僅僅是對實際工件熱處理質量提供參考的實際問題，提供一種大型內齒圈感應淬火硬化層深快速檢測方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種大型內齒圈感應淬火硬化層深快速檢測方法，包括磨制、拋光，使表面呈鏡面步驟，其特征在于：具體檢測步驟為：

a)在大型內齒圈感應淬火結束且已經完成磨齒工序后，取出大型內齒圈；

b)隨機選取齒圈感應頭入口端兩齒，用安裝 RPM13000 規格拋光片的角磨機對兩齒端面和齒頂進行初步打磨，磨除車刀紋；

c)使用安裝拉絲片的角磨機對兩齒端面和齒頂進行二次打磨，打磨后平面要求光滑平整，兩次打磨的深度0.4-0.6mm；

d)擦去兩齒端面和齒頂的油污和浮塵，用棉花蘸取腐蝕試劑，對打磨過的兩齒端面和齒頂部位進行擦拭，對打磨部位腐蝕10—30秒后，淬硬層因腐蝕程度較輕微，顏色較淺，呈亮白色。而非淬硬區域因腐蝕程度較深，顏色較深，呈灰黑色。淬硬區和非淬硬區因腐蝕程度不同而表現出不同的顏色，從而顯示出熱處理形態；

e)用相機分別拍攝兩齒端面、齒頂和齒根部位的熱處理形態，從端面照片看，腐蝕程度較輕微的亮白色區域完整覆蓋齒面和齒根，連續不間斷。從齒頂照片看，腐蝕程度較輕微的亮白色區域完整覆蓋齒頂，連續不間斷。照片同時滿足以上條件即為合格，否則不合格；

f)對檢測后的兩齒用1000目金相砂紙進行打磨，消除被腐蝕的表面和殘留的腐蝕試劑，并噴涂防銹油，提交檢測報告，完成大型內齒圈感應淬火硬化層深度的快速檢測。

在本發明中，所述的腐蝕試劑為4%的硝酸酒精溶液。

本發明的創新和優點是：為大型內齒圈感應淬火硬化層深的零件檢驗提供了一種快速有效檢測方法，不僅能夠準確的反映出大型內齒圈的硬化層深度，還避免了線切割和磨制試樣的大量耗時，5分鐘就能檢測一個齒圈，極大地縮短了生產周期，提高生產效率數十倍。同時，由于打磨區域為齒圈的非受力區域，且打磨深度僅為0.5mm左右，對齒圈的實際使用不造成影響，檢測結果卻十分明顯和直觀，并且判斷簡單快速，便于現場施行。而且，本發明的檢測費用極低。

具體實施方式

下面非限制性的對本發明具體實施方式進行闡述。

在大型內齒圈感應淬火結束且已經完成磨齒工序后，取出大型內齒圈。隨機選取齒圈感應頭入口端的兩個齒，用安裝 RPM13000 規格拋光片的角磨機對兩齒的端面和齒頂進行初步打磨，磨除車刀紋。然后使用安裝拉絲片的角磨機對兩齒端面和齒頂打磨區域進行二次打磨，打磨后平面要求光滑平整，兩次打磨的深度為0.5mm左右。

擦去打磨區域的兩齒端面和齒頂周圍的的油污和浮塵，用棉花蘸取少量 4% 硝酸酒精溶液，要求擠壓棉花球時，作為腐蝕試劑的4% 硝酸酒精溶液不能從棉花球中滴落，對打磨過的兩齒端面和齒頂部位進行擦拭，直至顯示出擦拭位置的熱處理形態（約10-30秒）為止。淬硬區域和非淬硬區域經試劑腐蝕后顏色會有明顯的明暗區別，淬硬區域顏色偏淺，呈亮白色，而非淬硬區域顏色偏深，呈灰黑色，較暗，由此可以顯示出所需的熱處理形態，即為明亮區域。