感应加热 热处理

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感应加热 热处理，哪位讲讲啊，条件啊，效果啊？

trues2006

用感应电流使工件局部加热的表面热处理工艺。这种热处理工艺常用于表面淬火，也可用于局部退火或回火，有时也用于整体淬火和回火。20世纪30年代初，美国、苏联先后开始应用感应加热方法对零件进行表面淬火。随着工业的发展,感应加热热处理技术不断改进,应用范围也不断扩大。
　　基本原理 将工件放入感应器(线圈)内，当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀，工件表层电流密度很高，向内逐渐减小, 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差则越大，加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却，即可实现表面淬火。
  {9 t8 q! A: z3 B# z　　分类 根据交变电流的频率高低，可将感应加热热处理分为超高频、高频、超音频、中频、工频 5类。①超高频感应加热热处理所用的电流频率高达27兆赫，加热层极薄，仅约0.15毫米，可用于圆盘锯等形状复杂工件的薄层表面淬火。②高频感应加热热处理所用的电流频率通常为200～300千赫,加热层深度为0.5～2毫米,可用于齿轮、汽缸套、凸轮、轴等零件的表面淬火。③超音频感应加热热处理所用的电流频率一般为20～30千赫，用超音频感应电流对小模数齿轮加热，加热层大致沿齿廓分布，粹火后使用性能较好。④中频感应加热热处理所用的电流频率一般为2.5～10千赫,加热层深度为2～8毫米，多用于大模数齿轮、直径较大的轴类和冷轧辊等工件的表面淬火。⑤工频感应加热热处理所用的电流频率为50～60赫，加热层深度为10～15毫米，可用于大型工件的表面淬火。
　　特点和应用 感应加热的主要优点是：①不必整体加热，工件变形小，电能消耗小。②无公害。③加热速度快，工件表面氧化脱碳较轻。④表面淬硬层可根据需要进行调整，易于控制。⑤加热设备可以安装在机械加工生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，且可减少运输，节约人力，提高生产效率。⑥淬硬层马氏体组织较细，硬度、强度、韧性都较高。⑦表面淬火后工件表层有较大压缩内应力，工件抗疲劳破断能力较高。
　　感应加热热处理也有一些缺点。与火焰淬火相比，感应加热设备较复杂，而且适应性较差，对某些形状复杂的工件难以保证质量。
+ X1 f* \: B" G& t　　感应加热广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、轧辊等工件的表面淬火，目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳破断的能力。汽车后半轴采用感应加热表面淬火，设计载荷下的疲劳循环次数比用调质处理约提高10倍。感应加热表面淬火的工件材料一般为中碳钢。为适应某些工件的特殊需要，已研制出供感应加热表面淬火专用的低淬透性钢。高碳钢和铸铁制造的工件也可采用感应加热表面淬火。淬冷介质常用水或高分子聚合物水溶液。
　　设备 感应加热热处理的设备主要由电源设备、淬火机床和感应器组成。 电源设备的主要作用是输出频率适宜的交变电流。高频电流电源设备有电子管高频发生器和可控硅变频器两种。中频电流电源设备是发电机组。一般电源设备只能输出一种频率的电流,有些设备可以改变电流频率,也可以直接用50赫的工频电流进行感应加热。
　　电源设备的选择与工件要求的加热层深度有关。加热层深的工件，应使用电流频率较低的电源设备；加热层浅的工件，应使用电流频率较高的电源设备。选择电源设备的另一条件是设备功率。加热表面面积增大，需要的电源功率相应加大。当加热表面面积过大时或电源功率不足时，可采用连续加热的方法，使工件和感应器相对移动，前边加热，后边冷却。但最好还是对整个加热表面一次加热。这样可以利用工件心部余热使淬硬的表层回火，从而使工艺简化，还可节约电能。
- l% H$ s( D- N, n* \, a　　感应加热淬火机床的主要作用是使工件定位并进行必要的运动。此外还应附有提供淬火介质的装置。淬火机床可分为标准机床和专用机床，前者适用于一般工件，后者适用于大量生产的复杂工件。
" _; o! z/ T: ^" V　　进行感应加热热处理时，为保证热处理质量和提高热效率，必须根据工件的形状和要求，设计制造结构适当的感应器。常用的感应器有外表面加热感应器、内孔加热感应器、平面加热感应器等

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条件啊-->工件受限必需能磁电感应的材料！
! }  {0 u4 l9 K4 ]效果啊-->其优点有：加热快，效率高，表面局部加热

viviancyh

感应加热是一重局部加热方法，有一个感应加热棒，在材料表面上方加热，材料表面在短时间内(几秒钟)加热到所要温度。个人感觉试验用较多。
热处理是将材料至于热处理炉，使材料整体达到某一温度，改变材料整体性能。个人感觉工厂用的较多。

nel1982

感应热处理设备发展情况简介 1 前言 感应热处理具有加热速度快、节约能量、不氧化脱碳、不污染环境以及生产效率高等多方面优点，这些优越性为热处理工作者广泛认同，因此近十几年来发展很快。当然这一实际需求，也大大促进国产感应热处理设备的发展和技术提升。以长春的“中国一汽”为例，该公司拥有感应热处理设备近100多台，其中近十年新增或更新的设备就有50台，几乎全部是可控硅中频设备和IGBT超音频设备。现在“一汽”的中型卡车的感应热处理零件重量以达到291.3kg，占全部热处理零件的52%，感应热处理真正地挺起了热处理的半壁江山。 2 我国早期的感应热处理设备情况 50年代初、中期随着“一汽”和“一拖”的建设，从苏联引进一批高、中频热处理设备，总共20台左右，另有极少数的捷克设备。国人从此认识了感应热处理。50年代末期国内有几家工厂先后开发了高、中频电源设备，如天津广播器材厂和北京广播器材厂开发了电子管高频设备；湘潭电机厂和锦州电机厂开发了机械式中频发电机；大约60年代中期天津劳动局技工学校（后来的天津第九机床厂）开始生产简易的淬火机床[1]。他们开启了我国自行研发和生产感应热处理设备的先河。 3 目前我国感应热处理电源设备的现状和发展 中、高频电源设备是感应热处理的关键设备。目前我国热处理行业除最古老的火花间隙式高频电源没有使用外，其他几种电源都在使用，其中机式中频发电机和电子管式高频电源尽管落后，在某些地区或工厂，仍是主力生产设备。现就各种电源的优缺点介绍如下： 3.1 机械式中频发电机 机械式中频发电机大约在1920年研发成功，当年美国俄亥俄州的克拉克公司首先将其用于曲轴轴颈的淬火，这是最早用于工业生产的中频电源。它的最大优点是耐用，除工作几年要更换轴承外，几乎不需要维修保养。它的缺点是频率固定，使用范围受到限制；占地面积大；噪音大；耗水量大；电效率较低，约为70~75%左右[2]。 2.2 电子管高频电源 电子管高频电源大约诞生于1930年左右。它的主要优点是调谐简单、使用方便，尽管频率高（后开发出超音频），应用范围还是较宽的（在不讲究加热效率的情况下）。它的主要缺点是电效率低，约为50%左右；工作电压太高，安全性差；单机功率小等[2]。 2.3 晶闸管（SCR）式中频电源 晶闸管（SCR）中频电源亦称可控硅中频电源，这种电源国际上约在1970年左右研制成功，并开始大量使用。我国约在80年代研制成功并开始试用。90年代初完全成熟，某些技术指标已经达到国际先进水平。感应淬火用的晶闸管中频电源频率一般为2.5~8kHz。它与机式中频相比具有很多优点：体积小，重量轻；无机械运动，噪音小；启动停止方便，频率可以根据零件需要调整，并在运行中自动跟踪，保持在最高的功率因数下运行；安装容易，不需要特殊基础；淬火设备的单机功率可达1000kW；电效率可达90%[2]。 2.4 晶体管超音频和高频电源 晶体管超音频和高频电源一般指：（1）IGBT超音频电源、MOSFET高频电源和SIT高频电源。晶体管超音频和高频电源国际上大约在20世纪70年代中后期先后开发成功。我国在90年代开发成功。目前国产IGBT电源已很成熟，我公司生产的IGBT电源的某些指标已经达到国际先进水平：频率8~50kHz功率可达500kW、频率50~100kHz功率可达200kW。国产MOSFET做到200kHz、100kW。SIT高频电源国内已生产了几十台，但由于备件缺乏，已经逐渐报废。SIT电源因单管功率小等缺点很难克服，国外公司已经停止研发和生产。晶体管电源优点与晶闸管电源的优点相同或相近，但其频率可做到几百千赫。现用下表对上述内容进行总结：
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