齒形聯(lián)軸器內(nèi)外齒滲氮表面斑點泵軸的作用主要是傳遞動力,支撐葉輪保持在工作位置正常運轉(zhuǎn)。泵軸與電動機軸采用分體結(jié)構(gòu)時,兩者之間可通過蛇形彈簧聯(lián)軸器連接。帶有內(nèi)齒的外套和帶有外齒的內(nèi)套組成蛇簧聯(lián)軸器,運用內(nèi)外齒的嚙合傳遞扭矩。這種形式的連接,可以傳遞大的扭矩并允許比較大的軸向偏移量,對于安裝的精度要求相對不高。
聯(lián)軸器的性能關(guān)系到整個核主泵的效率,以及穩(wěn)定運行,對聯(lián)軸器的材料及加工。質(zhì)量要求嚴格核主泵泵軸安裝過程中發(fā)現(xiàn)蛇形彈簧聯(lián)軸器內(nèi)外套的滲氮內(nèi)外齒表面出現(xiàn)了尺寸3.10mm顏色比正常區(qū)域略深且金屬光澤暗淡的表面斑點缺陷,這類表面斑點缺陷不僅影響核主泵泵軸的表觀質(zhì)量,也可能對穩(wěn)定服役具有潛在危害,泵軸蛇形彈簧聯(lián)軸器材料為42CrM結(jié)構(gòu)鋼。針對內(nèi)外齒滲氮表面出現(xiàn)的斑點缺陷,主要從3個方面進行原因分析,原材料成分組織不均勻;機械加工過程所致;滲氮過程產(chǎn)生。
經(jīng)過對加工毛坯成分化驗,未發(fā)現(xiàn)合金成分異常,排除了原材料不均勻的原因。影響齒面表觀質(zhì)量的機械加工工序分別是數(shù)控銑內(nèi)外齒和光飾整體聯(lián)軸器,銑床刀具和光飾磨塊的加工路徑及其與齒形聯(lián)軸器內(nèi)外套的加工作用方式,不可能產(chǎn)生表面斑點缺陷,同樣排除了機械加工的原因。根據(jù)表面斑點缺陷硬度比其他區(qū)域偏低,可能的產(chǎn)生原因來自滲氮過程。齒形聯(lián)軸器除內(nèi)外齒表面均需涂刷防滲劑進行防滲保護。
齒面防滲劑殘留或者未清除的表面油污、機械加工過程的冷卻劑等異物遮蓋均可能影響滲氮效果。通過實驗?zāi)M防滲劑表面殘余對滲氮過程的影響,利用掃描電鏡、電子探針、x射線衍射儀,以及維氏硬度計分別對滲氮層斑點缺陷進行觀察和檢測,給出滲氮表面斑點缺陷成因和消除措施。蛇形蛇簧聯(lián)軸器工作環(huán)境苛刻,包括滲氮在內(nèi)的每一道加工工序質(zhì)量控制都要嚴格,對發(fā)生的缺陷認真分析原因,采取相應(yīng)的對策,就會減少甚至避免缺陷的產(chǎn)生,保證蛇形彈簧聯(lián)軸器的加工質(zhì)量。
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