感应加热表面淬火的应用及基本原理分析。
一、应用
承受扭转、弯曲等交变负荷作用的工件，要求表面层承受比心部更高的应 力或耐磨性，需对工件表面提出强化要求，适于含碳量 We=0.40~ 0.50%钢材。 二、 工艺法
快速加热与立即淬火冷却相结合。
通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速 冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火 （或正火及调质）组织。
三、 主要法
感应加热表面淬火（高频、中频、工频） ,火焰加热表面淬火，电接触加热 表面淬火，电解液加热表面淬火，激光加热表面淬火，电子束加热表面淬火。
四、 感应加热表面淬火
（一）基本原理：
将工件放在用空心铜管绕成的感应器，通入中频或高频交流电后，在工件 表面形成同频率的的感应电流，将零件表面迅速加热（几秒钟即可升温 800~ 1000 度，心部仍接近室温）后立即喷水冷却（或浸油淬火），使工件表面层淬 硬。（如下图所示）
（二）加热频率的选用
室温时感应电流流入工件表层的深度 5 （mm）与电流频率f （HZ）的关系
为
频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。
常用的电流频率有：
1、 高频加热：100〜500KHZ常用200〜300KHZ为电子管式高频加热， 淬硬层深为0.5〜2.5mm,适于中小型零件。
2、 中频加热：电流频率为 500〜10000HZ 常用2500〜8000HZ 电源设备 为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度〜 10m m。适于较大直 径的轴类、齿轮等。 3、 工频加热：电流频率为50H乙采用机械式工频加热电源设备，淬硬层 深可达10〜20mm智辅，适于大直径工件的表面淬火。（三）、感应加热表面淬火 的应用
与普通加热淬火比较具有：
1、 加热速度极快，可扩大 A 体转变温度围，缩短转变时间。
2、 淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（ 2〜3HRC。脆 性较低及较高疲劳强度。
3、 经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使 用。
4、 淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。
五、火焰表面加热淬火
适于中碳钢35、45钢和中碳合金结构钢40Cr及65Mn、灰口铸铁、合金铸 铁的火焰表面淬火。
是用乙炔 -氧或煤气 -氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件。工件表面达到 淬火温度后，立即喷水冷却。
淬硬层深度为2〜6mm，否则会引起工件表面重过热及变形开裂。
一、高频感应加热的原理
感应加热是利用导体在高频磁场作用下
产生的感应电流 （涡流损耗、。以及导体磁 场的作用 （磁滞损耗 ）引起导体自身发热而进 行加热的。
三、感应加热系统的构成 感应加热系统田高频电源 （高频发生 器）、导线、变压器、感应器组成。 其工作步骤是 ① 由高频电源把普通电源
（220v/50hz）变成高压高频低电流输出，（其 频率的高低根据加热对象而定，就其包材而
言，一般频率应在480kHZ左右。）②通过变压 器把高压、高频低电流变成低压高频大电 流。 ③ 感应器通过低压高频大电流后在感应 器围形成较强的高频磁场。一般电流越 大aoi测试.磁场强度越高。
全晶体管高频感应加热设备
1高频感应加热设备现状 高频感应加热设备在我省已得到广泛应 用，设各频率围在20}}-450 kHz高频功率 最大可达400 kW。我省的高频感应加热设备 主要应用于金属热处理、 '淬火、透热、熔炼、钎 焊、直缝钢管焊接、电真空器件去气加热、半 导体材料炼制、塑料热合、烘烤和提纯等。现 在我省使用的高频感应加热设备都是以大功 率真空管 (发射电子管 沥青透水混凝土)为核心构成单级自激 振荡器，把高压直流电能量转换成高频交流 电能量，它们的电子管板极转换效率一般在 75 环左右，设备的整机总效率一般在 50 绒以 下，水和电能的消耗非常大。
自 70 年代中期后，对高频设备也进行了 一系列改进，如 :
(1)用节能型牡钨烟丝电子管代替老式
纯钨灯丝系列电子管，如 FV-911代替
FV-433 } FV-431,FV-89 管等；
<2)采用高压硅堆整流代替充汞闸流管 整流；
(3)采用大功率双向可控硅结合微机调 压代替原闸流管调压 ；
(4)根据各自工艺条件重新更改振荡回 路，选择合理的振荡频率。
这样，经过一系列改造后，使我省的高频 设备整机总电效率有一定的提高，在节能 面有一定的效果，但由于振荡电子管这个耗 电最大的器件未能改掉，所以在节能面，并 不是特别显著。
供氧器
2全晶体 xx 高频感应加热设备 电子技术的发展，可谓日新月异。 80 年 代初，日本首先改进半导体生产工艺，开发生 产出场控电力电子器件 —大功率静电感应 晶体管 (SIT ) 并, 设计制成换流桥式的，把直 流电能量转换成高频电能量的全晶体管 xx 频感应加热设备，随
后 xx、xx 等发达 也迅速研制，使之很快就商品化了。
2.1大功率静电感应晶体管(SIT的特点 大功率静电感应晶体管(SIT是一种大 功率电力电子器件，它的符号与三极管相同， 作用也相似，但它主要用在大功率换流或导 通的控制场合，它具有以下几个特点 :
( 1 )具有“正导通 ”特性，在正栅压为
"0 V时，SIT处于导通状态，而在加上负栅 压时，则将处于关断状态 ;
(2)开关速度快，可用于高频段 ;
(3)是高输入阻抗的电压控制型器件，所 以用较小的驱动功率就能控制较大的功率 ;
(4)SIT元件是高耐压大电流型器件；
(5)电流的负温度系数不会使电流集中， 从而有利于 xx 驱动，因此可运用于大功率 装置。
目前，静电感应晶体管vSIT的单管功
耗有1kW和3kW级的电力电子器件，供组 装高频逆变设备 .
2. 2 全晶体管高频感应加热设备主电路
由静电感应晶体管SIT组装的高频感 应加热设备主回路如附图所示，主电路由 3 部份组成 :
(1)直流电源部份 :预应力锚索该部份是把工频三相 交流电转换为直流电，并控制下面几部份。该 部份主要由三相晶闸管(SCR可调电路和直 流电抗器rgd-208La与电解电容Ca组成的直流滤波 器组成，调整三相晶闸管整流电路的直流输 出电压，可调节该设备的输出功率。输入电压 为工频3}p380V,最大直流电压可达500 V以 上，输出直流可以 100~100%连续可调。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议