无极变速箱维修变速箱第二轴在总装时断裂

变速箱第二轴在总装时发生批量断裂，断裂部位均在轴端螺纹扫尾根部。无极变速箱维修采用化学成分分析、金相检验以及断口宏、微观分析等方法，对该轴的断裂原因进行分析。结果表明，该零件在热处理过程中，因超音频回火工艺控制不当，以及机加工缺陷引起的应力集中是导致断裂的主要原因。提出了改进措施。

变速箱第二轴经热处理后，在总装时发生批量断裂，断裂部位均发生在轴端螺纹扫尾根部处。该轴材料为20CrMo，生产工艺:下料→铸造→正火→机加工→渗碳淬火→回火(180～200℃)→抛丸→校直→局部(螺纹部)超音频回火(560～580℃)。

工件的技术要求:有效渗碳层深度为0.7～1.1mm，表面硬度58～64HRC，心部硬度26～42HRC;对螺纹部位采用超音频回火工艺以降低硬度。
理化检验

1化学成分分析

在断裂件上取样进行化学成分分析，检测结果(质量分数)见表1。可见其成分符合GB/T3077-1999的要求。

2宏观断口分析

断裂位置位于螺纹扫尾根部与花键轴的连接处。经观察，该部位表面肉眼可见明显的机械加工刀痕，断口边沿呈锯齿状

根据成分分析可知，该零件所用材料化学成分符合GB/T3077-1999中20CrMo钢的要求，可排除因材料错用而导致断裂的因素。

该批零件经渗碳淬火后，在螺纹部进行超音频回火，以降低其硬度。但金相组织及显微硬度测定结果均表明，此回火过程，实际上是在螺纹部位又进行了一次淬火，这必然加大了该处的组织应力和热应力。

从断裂的部位看，断裂均发生在螺纹扫尾的根部与花键轴的连接处。由于该处没有加工退刀槽，是机加工的应力集中处;同时该部位也是超音频回火结束部位，是热应力与组织应力集中区，从裂纹的形态上看系冷应力裂纹。

结论

(1)该轴的断裂是由于超音频回火温度失控，使回火过程实际上变成了淬火过程，使螺纹部位处于高应力状态。

(2)超音频回火后产生的裂纹属冷应力裂纹或延迟裂纹，是由于机加应力与淬火组织应力集中所造成。

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