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高頻機高頻機技術高頻機知識高頻機應用
發布日期:2011-06-05 11:20

 高頻機及感應加熱技術目前對金屬材料加熱效率最高、速度最快,且低耗環保。它已經廣泛應用于各行各業對金屬材料的熱加工、熱處理、熱裝配及焊接、熔煉等工藝中。它不但可以對工件整體加熱,還能對工件局部的針對性加熱;可實現工件的深層透熱,也可只對其表面、表層集中加熱;不但可對金屬材料直接加熱,也可對非金屬材料進行間接式加熱。等等。因此,感應加熱技術得到在各行各業中越來越廣泛的應用。

     用感應電流使工件局部加熱的表面熱處理工藝。這種熱處理工藝常用于表面淬火,也可用于局部退火或回火,有時也用于整體淬火和回火。20世紀30年代初,美國、蘇聯先后開始應用感應加熱方法對零件進行表面淬火。隨著工業的發展,感應加熱熱處理技術不斷改進,應用范圍也不斷擴大。

  基本原理 將工件放入感應器(線圈)內,當感應器中通入一定頻率的交變電流時,周圍即產生交變磁場。交變磁場的電磁感應作用使工件內產生封閉的感應電流──渦流。感應電流在工件截面上的分布很不均勻,工件表層電流密度很高,向內逐漸減小, 這種現象稱為集膚效應。工件表層高密度電流的電能轉變為熱能,使表層的溫度升高,即實現表面加熱。電流頻率越高,工件表層與內部的電流密度差則越大,加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻,即可實現表面淬火。

  分類 根據交變電流的頻率高低,可將感應加熱熱處理分為超高頻、高頻、超音頻、中頻、工頻 5類。①超高頻感應加熱熱處理所用的電流頻率高達27兆赫,加熱層極薄,僅約0.15毫米,可用于圓盤鋸等形狀復雜工件的薄層表面淬火。②高頻感應加熱熱處理所用的電流頻率通常為200~300千赫,加熱層深度為0.5~2毫米,可用于齒輪、汽缸套、凸輪、軸等零件的表面淬火。③超音頻感應加熱熱處理所用的電流頻率一般為20~30千赫,用超音頻感應電流對小模數齒輪加熱,加熱層大致沿齒廓分布,粹火后使用性能較好。④中頻感應加熱熱處理所用的電流頻率一般為2.5~10千赫,加熱層深度為2~8毫米,多用于大模數齒輪、直徑較大的軸類和冷軋輥等工件的表面淬火。⑤工頻感應加熱熱處理所用的電流頻率為50~60赫,加熱層深度為10~15毫米,可用于大型工件的表面淬火。

  特點和應用 感應加熱的主要優點是:①不必整體加熱,工件變形小,電能消耗小。②無公害。③加熱速度快,工件表面氧化脫碳較輕。④表面淬硬層可根據需要進行調整,易于控制。⑤加熱設備可以安裝在機械加工生產線上,易于實現機械化和自動化,便于管理,且可減少運輸,節約人力,提高生產效率。⑥淬硬層馬氏體組織較細,硬度、強度、韌性都較高。⑦表面淬火后工件表層有較大壓縮內應力,工件抗疲勞破斷能力較高。

  感應加熱熱處理也有一些缺點。與火焰淬火相比,感應加熱設備較復雜,而且適應性較差,對某些形狀復雜的工件難以保證質量。

  感應加熱廣泛用于齒輪、軸、曲軸、凸輪、軋輥等工件的表面淬火,目的是提高這些工件的耐磨性和抗疲勞破斷的能力。汽車后半軸采用感應加熱表面淬火,設計載荷下的疲勞循環次數比用調質處理約提高10倍。感應加熱表面淬火的工件材料一般為中碳鋼。為適應某些工件的特殊需要,已研制出供感應加熱表面淬火專用的低淬透性鋼。高碳鋼和鑄鐵制造的工件也可采用感應加熱表面淬火。淬冷介質常用水或高分子聚合物水溶液。 

  設備 感應加熱熱處理的設備主要由電源設備、淬火機床和感應器組成。 電源設備的主要作用是輸出頻率適宜的交變電流。高頻電流電源設備有電子管高頻發生器和可控硅變頻器兩種。中頻電流電源設備是發電機組。一般電源設備只能輸出一種頻率的電流,有些設備可以改變電流頻率,也可以直接用50赫的工頻電流進行感應加熱。 

  感應加熱設備的選擇與工件要求的加熱層深度有關。加熱層深的工件,應使用電流頻率較低的電源設備;加熱層淺的工件,應使用電流頻率較高的電源設備。選擇電源設備的另一條件是設備功率。加熱表面面積增大,需要的電源功率相應加大。當加熱表面面積過大時或電源功率不足時,可采用連續加熱的方法,使工件和感應器相對移動,前邊加熱,后邊冷卻。但最好還是對整個加熱表面一次加熱。這樣可以利用工件心部余熱使淬硬的表層回火,從而使工藝簡化,還可節約電能。

  感應加熱淬火機床的主要作用是使工件定位并進行必要的運動。此外還應附有提供淬火介質的裝置。淬火機床可分為標準機床和專用機床,前者適用于一般工件,后者適用于大量生產的復雜工件。 

  進行感應加熱熱處理時,為保證熱處理質量和提高熱效率,必須根據工件的形狀和要求,設計制造結構適當的感應器。常用的感應器有外表面加熱感應器、內孔加熱感應器、平面加熱感應器、通用型加熱感應器、特型加熱感應器、單一型加熱感應器、復合型加熱感應器,熔煉加熱爐等。

      丹陽中發電子有限公司,專業制造高頻機,中頻機,高中頻二用機,管道電磁加熱機等最新型設備。同時為廣大的客戶和朋友提供技術咨詢服務和制作各類型高質高效感應圈、感應爐等。

 
 

 

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