感应热处理-mm
感应加热——热处理技术在发动机领域的应用
此型机是专为汽车或卡车 曲轴而设计的,生产率约为9件/ n 0 mi,但传
送式结构减少安装 的灵活性 。
()常规淬火 a
②机械手 式 曲轴淬火机床 机 械手 式曲轴淬火机床专门用于汽车行业 , 这款 机床拥有较 高的安装灵 活性 。机器人是 用来通过热 处理工位( 四工 多达
位) 传送零件。只要做少量的简单修改,就可以使用同一机床对3 个气缸 ~6
发动机或 电源 的曲轴 ,热处理要 求 和生产率也不一 样。这就是为什 么
一
般使用低油耗( 发动机长度/ 重量最小化) 的涡轮 增压器对热处理形状也
有直 接的影响 。根据连杆颈 受力应用 ,发动 机构通常需 要常规淬火( 有或没 有抛光) 圆角淬火 。 或 台阶式连杆的设计是用来大量减少 多气缸 “ ”形发动机的长度 。 V
的灵活性和 易整合性 ,也是它在汽 车行业高速发 展的决定性 因素 。今
天 ,我们可 以看到数以万计 的发动
轴。 当然所有这些部件均需要特
别的功 率和适宜 的频率 。E D F 全力 研 制设备频率范 围和 各类 电源 ,以 适应所有这些不 同形状的工件 。
机零部件都使用 感应热处理 技术 , 其中当然 包括 曲轴 。
() 台阶式连杆淬火 c
工件。法国和中国的用户工厂已经安装 ̄E D 'F 的这种设备。
④重 型曲轴淬火机床 ,见图3 所示 。
图1零部件的三种淬火方式
M c 琨代零部件
w 虚 7 o 蒸 9鳗m , 5o 隧
维普资讯
① 对 被选 监 测 参 数 在 热 处理 周 期 中的图形 显示 (区域 ) ,可 2
在过去几 年 已发生 了很大 变化 ,就
扬长避短促进感应热处理的发展
处 理工作者 只要通过 努力 ,针对 其
在 齿轮强化上存 在的弱点 ,进行广
泛 、深入的研究 ,并找到解决 的办 法 ,相信未 来感 应加热淬火技 术在 齿轮 上 的 应 用 会 有更 加 美好 的 前
景。
WWW. ac n sL m hl i cDm. l ct
聋 ! 塑
缸 抵王 热 工 加
足 ,用感应淬火解决大型齿轮渗碳淬火变形大、生产成 本高和生产周期太 长的
问题 ,市 场就 有 望得 以拓展 ,从 而促 进 行业 的整体 发展 。
报废 ,并且在 圆周 的交接 处有2 ~3
个齿无法淬火 ,形成 淬火软带 区。
改为 “ 一发法 ”中频淬火后 ,淬火 “0 6 ( 原 )全 国齿轮感应 淬火技 术研 讨会 ” ,汇聚 了众多热 衷于 20 太 感应热处 理的知 名企业和 专家学者 ,畅谈 了齿轮感应 淬火技 术的应 用与发 展。在此 ,谈一 谈我公 司在这方面 的应用和 乐观展 望 ,愿 与同仁们 共同探
多采用 中频感应 淬火 ,其 最大 直径
达6 0 0 mm左右 。如我 公司 生产 的
盘 车齿 轮 ,其 直 径超 过 6 0 0 mm,
过去 多采 用中频沿 圆周连续 加热淬
火 。因为齿面经常 出现淬火裂纹而
改善和提 高其工 艺技术水平 ,充分发挥其畸 变小的优势 ,弥补渗碳 淬火之不
而 我 国的 “ 十一 五 ” 计划 也 明确
( 2)渗碳 周期长 ,淬火 变形 的问题急需要解决 。 ( )如何 保证 渗层的 质量 , 3 而感应加热 淬火技术 无疑 在这方面 占有绝对优势 。
笔者 认 为 ,广 大 从事 感 应 热
频率 在 5 ~10 Hz 围内可调 , 0 0k 范 硬化层深度 范围完全可满足齿轮 类 零件的使 用要 求 ,而且淬火 层的深 度可达 1mm以上 ,这是现 在 的渗 0 碳淬火工艺 所无法实现的 。未 来的 冶轧 、舰船 、起重和矿 山等 重载齿 轮 ,必然 向深 层发展 ,而深 层渗碳 ( m >5 m)在 目前阶段 ,我 国还不
感应加热淬火热处理
感应加热淬火热处理一、引言感应加热淬火热处理是一种常见的金属材料加工技术,它通过感应加热将金属材料加热到高温状态,然后迅速冷却以改变其物理和化学性质。
该技术广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域,以提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性能。
二、感应加热原理感应加热是一种非接触式电磁加热方式,其原理是利用高频电流在金属导体内产生涡流,并使导体内部发生自发加热。
感应加热设备由高频电源、线圈和工件组成。
高频电源将交流电转换成高频电流,线圈将高频电流传递到工件中,工件在涡流作用下发生自发加热。
三、淬火原理淬火是指将金属材料从高温状态迅速冷却以改变其物理和化学性质的过程。
淬火可使钢材表面形成硬度较高的马氏体组织,并增强钢材的强度和耐腐蚀性能。
淬火过程中,金属材料的温度迅速下降,导致其组织结构发生相变。
淬火介质通常为水、油或空气。
四、感应加热淬火工艺感应加热淬火工艺是将感应加热和淬火技术结合起来的一种金属材料加工方式。
该工艺通常分为以下几个步骤:1. 准备工作:对待处理的金属材料进行清洗、去除表面污垢和氧化物等预处理。
2. 加热:将待处理的金属材料放置在感应加热设备中,通过高频电流产生涡流并使其自发加热到所需温度。
3. 保温:在达到所需温度后,保持一定时间使其均匀受热并达到稳定状态。
4. 淬火:在保温结束后,将金属材料迅速浸入淬火介质中进行冷却。
淬火介质的选择取决于待处理材料的类型和要求。
5. 清洗:将已经淬火完成的金属材料从淬火介质中取出,并进行清洗以去除表面污垢和残留的淬火介质。
6. 回火:在淬火后,金属材料的硬度较高,容易产生裂纹和变形。
因此,需要进行回火处理以消除内部应力和改善其塑性。
五、应用领域感应加热淬火工艺广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
在汽车制造中,感应加热淬火技术常用于制造发动机零部件、传动轴和齿轮等;在航空航天领域,该技术则用于制造高强度金属材料的部件;在机械制造中,感应加热淬火技术可提高钢材的硬度和强度,以满足不同工作环境下的使用要求。
钢管中频感应加热热处理的优点及最新技术
水作冷却介质 ! 否则易产生裂纹 ! 而感应加热 时! 可用水作冷却介质 ! 钢管内外表面从未发 生 过 裂 纹! 这是因为感应加热淬火时存在余 热自回火现象 ! 有利于消除淬火应力 ! 不易产 生淬火裂纹 " 表 K是原苏联塔干罗格冶金厂石油钻杆 感应调质热处理后的机械性能表 " 钻杆外径
壁厚 * 加厚端壁厚 # M* K 5 5 5 ==! ==! ==! 加厚部分长度 # 淬 火 加 热 温 度 5 5 6 $ 5 N ==! 回火温度 % $ 5 0! 6 5 N# 5 0"
感应加热后硬度最高值为 7 最低 . H BL A 值 7 差值为 , 而普通加热正火 7 H H BL A BL A 处 理 后H 钢管硬度最高值是 , 最低值 = H BL A 是9 差值为 9 = H * C由此可见在整根 BL A BL A
钢 管 长 度 范 围 内H 感应加热调质处理后获得 的钢管性能是非常均匀的 C 钢管表面氧化很少 H 基本上不脱碳 H 钢 ! $ 管外观质量好
表 .为 该 钢 管 燃 油 加 热 温 度 ; , * I ; < * J 时正火处理后钢管断面上硬度分布值 K 表 <则 为 中 频 感 应 加 热 淬 火 温 度 = 回 * * JH 火温度 < 调质处理后钢管断面上硬 * * J时H 度分布值 C
表. . ! ’E ’F G钢管正火处理后断面硬度分布值 硬 度 长度位置 第一米处 第二米处 第三米处 第四米处 第五米处 9 , ? , . , , , , , , , , . , 9 , . , * 9 = 7 , < , 7 , 9 , 7 , 9 横截面沿圆周方向测量点的硬度 " $ BL A ! , < , 7 , 9 , . , 9 . , . , 7 , , , 9 , 9 < , ? , < , ! , 7 , * ? , < , ! , * , 9 , 7 ; , < , 7 , 7 , 9 9 = = , = , ! , 7 , 9 , * 9 * , . , ! , ! , 7 , * 9 9 , ? , ! , ! , 7 , * 9 , 9 ; , 7 , 7 , , , ,
钢材感应加热快速热处理的基本原理
钢材感应加热快速热处理的基本原理钢材感应加热快速热处理的基本原理包括:钢材快速加热的物理原理和钢材快速加热时的金属学原理两部分。
现将这两个基本原理分别介绍如下。
一、钢材感应加热的物理原理:感应加热是金属快速加热的方法之一。
它能够使用很高的能流密度,使钢材迅速加热到热处理温度,这种加热方法具有很高的热能利用率,在工业生产中得到比较广泛地应用。
近期在钢材快速热处理领域得到快速发展。
二、钢材感应加热的基本电路与磁、电、热能的地、转化:感应加热的基本电路由交流电源G、电容器C、感应线圈L和被加热的钢材M等部分组成。
可以认为,它是一个由电感和电容组成的振荡电路,加热钢材所消耗的能量由交流电源进行补偿。
被加热的金属放置于感应线圈中,向线圈卷入交流电流后,感应线圈内会产生交变磁场。
处于交变磁场中的金属导体切割磁力线,在金属内部产生感应电流。
感应电流金属内部流动,因克服其电阻将电能转化为热能,从而使金属加热。
这就是磁、电、热能的转化过程,也誻感应加热过程。
感应加热整个过程包括三次能量转换:最初,由交变电源供给的电能,通过感应线圈与电容器组成的回路转变为磁场能量;然后,磁力线切割金属导体,产生感应电流而将磁场能量又转化为电能;最后,电能克服金属内部电阻又转化为热能,实现对金属的加热、由此可见,在三次能量转化过程中均会产生能量的损失。
为了减少转化过程中的能量损失,提高感应加热系统的热效率,应当对下列问题做深入的了解。
以下问题是钢材感应加热物理原理中的重要组成部分。
(1)电磁感应现象及其定律;(2)电流的热效应及其定律;(3)感应电流在金属内部的分布特点;(4)金属内部热传导与温度的均匀化;(5)钢材感应加热升温过程的特点。
三、电磁感应现象与法拉第电磁感应定律1、电磁感应现象和法拉第电磁感应定律,是感应加热的重要理论基础一。
(1)电磁感应现象当交变电流通过导体时,在其周围会产生交变磁场。
固定的磁场中,导体做切割磁力线运动,或在交变的磁场中导体静止不动。
感应加热热处理
感应加热热处理•感应加热热处理概述•感应加热原理–感应加热基本原理–感应加热工作原理•感应加热热处理工艺–感应加热设备–热处理工艺流程•感应加热热处理应用领域–钢铁工业–有色金属工业–汽车制造业–其他行业应用•感应加热热处理的优势和限制–优势–限制•感应加热热处理的未来发展趋势感应加热热处理概述感应加热热处理是一种利用感应电流产生的热能来对材料进行热处理的工艺。
它能够实现局部快速加热和精确控制加热温度的优点,在金属加工和热处理领域得到广泛应用。
本文将对感应加热热处理进行全面、详细、完整且深入地探讨。
感应加热原理感应加热基本原理感应加热的基本原理是根据法拉第电磁感应定律,通过交变磁场作用于导体中产生感应电流,进而使导体发热。
交变磁场的变化引起导体中感应电流的变化,而产生的感应电流又会通过焦耳热效应产生热量。
感应加热工作原理感应加热的工作原理是通过感应加热设备产生高频交变磁场,将被加热的材料置于磁场中。
当材料进入磁场后,磁场会穿透材料并在材料内部产生感应电流。
感应电流在材料内部产生焦耳热,从而使材料的温度升高。
感应加热热处理工艺感应加热设备感应加热设备主要由感应加热电源、感应线圈和工件夹具组成。
感应加热电源产生高频的交流电流,感应线圈将交流电流转换成高频交变磁场并传递给工件,工件夹具用于固定和定位被加热的材料。
热处理工艺流程感应加热热处理的工艺流程主要包括预处理、加热、保温和冷却四个步骤。
预处理是对材料进行表面清洁和调质处理,加热是将材料置于感应加热设备中加热到所需温度,保温是将材料在所需温度下保持一定时间以完成组织转变,冷却是将材料从高温状态迅速冷却到室温或其他目标温度。
感应加热热处理应用领域感应加热热处理在各个工业领域都有广泛应用。
钢铁工业在钢铁工业中,感应加热热处理常用于钢材的淬火、回火和退火等热处理工艺。
它能够实现材料的快速加热和冷却,且能够精确控制加热温度和保温时间,提高了材料的硬度、强度和耐磨性等性能。
感应热处理工作原理
感应热处理工作原理
感应加热表面淬火是利用电磁感应原理,在工件表面层产生密度很高的感应电流,迅速加热至奥氏体状态,随后快速冷却得到马氏体组织的淬火方法,。
当感应圈中通过一定频率的交流电时,在其内外将产生与电流变化频率相同的交变磁场。
金属工件放入感应圈内,在磁场作用下,工件内就会产生与感应圈频率相同而方向相反的感应电流。
由于感应电流沿工件表面形成封闭回路,通常称为涡流。
此涡流将电能变成热能,将工件的表面迅速加热。
涡流主要分布于工件表面,工件内部几乎没有电流通过,这种现象称为表面效应或集肤效应。
感应加热就是利用集肤效应,依靠电流热效应把工件表面迅速加热到淬火温度的。
感应圈用紫铜管制做,内通冷却水。
当工件表面在感应圈内加热到一定温度时,立即喷水冷却,使表面层获得马氏体组织。
感应加热热处理原理与技术
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。
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。
感应加热是一项先进的技术,与火焰炉和电阻炉加热相比较,其主要优点有:
(1)加热速度快,可以成倍提高加热设备的生产率,可与其他工艺设备组成连续的生产线。
(2)加热时间短,效率高,感应加热炉的效率可达60%—70%,感应熔炼炉的效率可达到65%~75%,而火焰炉的加热效率仅有20%左右,电阻炉的加热效率只有40%左右。
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。
感应加热表面淬火常见缺陷分析及预防方法 (1)
感应加热表面淬火常见缺陷分析及预防方法硬度不足火软点、软带1.淬火件含碳量过低应预先化验材料化学成分,保证淬火件ωc>0.4%2.表面氧化、脱碳严重淬火前要清理零件表面的油污、斑迹和氧化皮3. 加热温度太低或加热时间太短正确调整电参数和感应器与工件件相对运动速度,以提高加热温度和延长保温时间。
可以返淬,但淬前应进行感应加热退火。
4.零件旋转速度和零件(感应器)移动速度不协调而形成软带调整零件转速和零件(或感应器)移动速度。
5.感应圈高度不够火感应器中有氧化皮适当增加感应圈高度,经常清理感应器。
6.汇流条之间距离太大调整汇流条之间距离为1-3mm。
7.淬火介质中优杂质或乳化剂老化更滑淬火介质。
8.冷却水压力太低锅冷却不及时增加水压,加大冷却水流量,加热后及时喷水冷却。
9.零件在感应器中的位置偏心或零件弯曲严重调整零件和感应器的相对位置,使个边间隙相等;如是零件弯曲严重,淬火钱应进行校直处理。
淬硬层深不足1.频率过高导致涡流透入深度过浅调整电参数,降低感应加热频率。
2.连续淬火加热时零件与感应器之间相对运动速度过快采用预热-加热淬火。
3.加热时间过短可以返淬,但返淬前应金属感应加热退火。
淬硬层剥落产生的原因是表面淬硬层硬度梯度太大,或硬化层太浅,表面马氏体组织导致体积膨胀等。
应对措施是正确调整电参数,采用预热-加热淬火,加深过渡层深度。
淬火开裂1.钢中碳和锰的含量偏高可在试淬试调整工艺参数,也可调整淬火介质,2.钢中夹杂物多、呈网状或成分有偏析或含有有害元素多检查非金属夹杂物含量和分布状况,毛坯需要反复锻造。
3.倾角处或键槽等尖角处加热时出现瞬时高温而淬裂中尖角倒圆,淬火前用石棉绳火金属棒料堵塞沟槽、空洞。
4.冷却速度过大而且不均匀降低水压,减少喷水量,缩短喷水时间。
5. 淬火介质选择不当更具工艺要求选择合适的淬火介质。
6.回火不及时或回火不足淬火后应及时回火,淬火与回火之间的停留时间,对于碳钢或铸件不应超过4h,合金钢不应超过0.5h。
感应热处理与化学热处理-概述说明以及解释
感应热处理与化学热处理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述感应热处理和化学热处理是两种常见的热处理方法,它们在金属材料的改性和优化方面发挥着重要作用。
感应热处理是一种利用感应加热原理进行热处理的方法,通过电磁感应产生的感应电流在短时间内将金属加热到所需温度,然后通过冷却达到所需的组织结构和性能。
化学热处理是利用化学反应进行热处理的方法,通过将金属材料置于特定的化学溶液中,通过溶液中的化学反应改变金属的组织结构和性能。
本文将对感应热处理和化学热处理进行详细的介绍和比较分析。
首先,我们将对两种热处理方法的背景进行介绍,包括其发展历程、研究现状和应用领域。
然后,我们将分析感应热处理和化学热处理的工艺特点,包括其操作过程、加热方式、冷却方式等。
通过比较两种方法的优缺点,我们将得出它们在不同应用场景下的适用性和限制。
最后,我们将就感应热处理和化学热处理的应用前景进行展望,并提出未来研究的方向和挑战。
通过本文的撰写,希望能够为读者提供关于感应热处理和化学热处理的深入了解,促进这两种方法在工业生产和科学研究中的应用,为金属材料的改性和优化提供有力支持。
文章结构部分(1.2 文章结构):本文主要探讨感应热处理与化学热处理两种不同的热处理方法,并对其背景介绍和工艺特点进行详细分析。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了感应热处理和化学热处理的研究意义和重要性,介绍了它们在材料加工和金属工业上的应用。
同时,也说明了本文的目的和研究内容。
正文部分分为两个小节,分别介绍了感应热处理和化学热处理的背景介绍和工艺特点。
在感应热处理部分,将详细解释其原理和工艺流程,并探讨其在材料改性、疲劳寿命提高等方面的应用。
在化学热处理部分,将介绍其基本原理和常见的处理方法,重点讨论其在改善材料硬度、耐腐蚀性等方面的优势。
结论部分将对感应热处理和化学热处理进行对比分析,探讨它们各自的优缺点。
同时,也会展望两种方法在未来的应用前景,指出其在材料加工和金属工业领域的潜在价值。
中频感应加热设备和高频感应加热设备的区别
中频感应加热设备和高频感应加热设备都是采用的感应加热原理,二者在使用频率、淬火深度、透热直径等方面存在区别。
下面为大家详细介绍:
1、使用频率不同:我们通常把频率在1-10Khz的感应加热设备,称之为中频感应加热设备,把频率在50Khz以上的感应加热设备,称为高频感应加热设备。
2、受感应加热设备频率的影响,两者的淬火深度也有所不同,中频感应加热设备的淬火深度,一般为3.5-6mm,而高频感应加热设备则为1.2-1.5mm。
3、透热直径不同:中频感应加热设备,在工件的透热方面具有很大的优势,主要是用来对工件进行透热热处理的,它可以对直径45-90mm的工件进行透热热处理,而高频感应加热设备,则只能透热那些又细又小的工件。
综上所述,中频感应加热设备和高频感应加热设备,它们的加热方式是一样的,只是频率有所不同而已,其使用频率的不同,所以它们在价格、处理的工件等方面也不同,因此我们在工件加热时,要选择适合自己的感应加热设备。
以上的内容就是中频感应加热设备和高频感应加热设备的区别,希望对大家有所帮助!。
感应加热淬火热处理
感应加热淬火热处理
感应加热淬火热处理是一种常见的金属材料热处理方法,它通过感应加热的方式将金属材料加热到一定温度,然后迅速冷却,以改变其组织结构和性能。
这种热处理方法广泛应用于各种金属材料的制造和加工过程中,可以提高材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。
感应加热淬火热处理的原理是利用感应加热器产生的高频电磁场,使金属材料内部产生涡流和焦耳热,从而将其加热到所需温度。
随后,将加热后的金属材料迅速浸入冷却介质中,使其迅速冷却,从而形成马氏体组织结构。
这种组织结构具有高硬度、高强度和高韧性等优良性能,可以满足各种工业应用的需求。
感应加热淬火热处理的优点是加热速度快、加热均匀、能够控制加热温度和时间等参数,可以满足不同材料的加热要求。
同时,由于加热和冷却过程都是在短时间内完成的,因此可以避免材料因长时间加热而产生的变形和裂纹等问题。
此外,感应加热淬火热处理还可以节约能源和提高生产效率,是一种非常经济和实用的热处理方法。
在实际应用中,感应加热淬火热处理被广泛应用于各种金属材料的制造和加工过程中。
例如,汽车零部件、机械零件、工具和模具等都可以通过这种方法进行热处理,以提高其性能和寿命。
此外,感应加热淬火热处理还可以用于金属材料的表面强化处理,例如表面
淬火、表面渗碳等,以提高其表面硬度和耐磨性。
感应加热淬火热处理是一种非常重要的金属材料热处理方法,具有快速、均匀、节能、高效等优点,可以满足各种工业应用的需求。
在未来的发展中,随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大,感应加热淬火热处理将会得到更广泛的应用和发展。
感应加热热处理
感应加热热处理感应加热热处理是一种利用感应电流通过材料进行加热的技术。
该技术常常被用于热处理材料,以改善其机械性能和延长其使用寿命。
本文将介绍感应加热热处理的原理、优点与缺点、应用等方面。
一、原理感应加热热处理是一种通过感应电流对导电材料进行加热的技术。
在进行感应加热热处理时,先将电源连接到一个感应线圈上,使得感应线圈产生一个高频交流磁场。
当一个导电材料靠近感应线圈时,感应线圈中的磁场会在导电材料中产生感应电流,这样导致导电材料发热。
二、优点和缺点感应加热热处理有很多优点,包括:1.快速加热能力。
感应加热可以使材料迅速达到所需温度,节约时间。
2.准确的温度控制能力。
感应加热可以在处理过程中精确控制材料温度,防止过热或过冷。
3.节能。
感应加热可以减少能源消耗,从而降低成本。
4.减少材料形变的风险。
由于感应加热是局部加热,因此减少了材料在处理过程中发生形变的风险。
缺点包括:1.初投资高。
购买感应加热设备的成本相对较高。
2.只适用于导电材料。
感应加热只能用于导电材料,对于非导电材料来说就不太适用。
三、应用感应加热热处理广泛应用于航空航天、轨道交通、大型机械设备等高质量要求的领域。
感应加热热处理可以用于以下情况:1.淬火。
感应加热热处理能够使材料在短时间内达到高温状态并快速冷却,在处理后可以获得理想的硬度和耐磨性。
2.回火。
感应加热热处理能够使材料在加热以及保温过程中得到均匀的加热,不易失去原有性能。
3.强化。
感应加热热处理能够使材料表面形成一个高热度的涂层,提升其表面硬度和耐磨性。
4.退火。
感应加热热处理能够根据不同的加热条件来调整材料内部的晶格结构及其他性能。
总之,感应加热热处理作为一种高效、高精度、无污染的热处理方法,目前在各个领域都被广泛应用。
虽然初投资相对较高,但是其优点明显,适用范围广。
未来,感应加热热处理将会有更广泛的应用前景。
感应热处理的优点及其局限性
感应热处理的优点及其局限性1.表面淬火表面淬火使工件有硬的外壳,韧的心部因此,他可替代一部分渗碳、调质和氧化工艺,节省材料的合金元素。
由于加热时间段,氧化皮很少,变形亦小。
2.可进行工件局部淬火:它能精确地将工件需进行淬火的局部进行加热,特别是在采用导磁体和使用高功率密度的情况下。
3.节能热处理:其能耗与渗碳、氧化、调质相比具有极大的优势,当工件淬火部位质量与整体质量之差越大时,它的优势也越显著。
感应热处理常具有高的附加值。
4.快速热处理:感应淬火的加热时间以秒计,一般在2~10s之内,生产周期亦短,特别是在采用自回火或随机感应回火情况下,此工序与机加工工序相似。
为此,现代化的感应淬火装备已经安排在生产线或自动线上。
5.清洁热处理:感应淬火所用淬火液一般为水或具有添加剂的水溶液,淬火时,几乎没有油烟,劳动环境好。
6.便于机械化及自动化:大批量生产的感应淬火件,一般均配有步进送料、机械手取工件及机器人操纵感应器等减少体力劳动的装置。
感应热处理的局限性1.感应热处理不适合于复杂形状的工件,例如:某些传动齿轮,它要求极高的耐磨性与韧性的心部,目前仍采用氮化工艺等。
2.需要专用工装即感应器热处理炉一炉可装多种工件进行加热、渗碳、氮化,而感应淬火则要求一个部位一种感应器,甚至要求一种专用定位夹具等,因此工具费用高。
它只适用于大批量生产一种或一种族的工件。
3.成套装置费用高和一般热处理设备比,感应淬火成套装置包括:变频电源、淬火机床、感应器以及附属的冷却水、淬火液循环装置等,投资费用相对比较高维护技术及费用亦比一般热处理设备高。
感应热处理的应用范围很广,包括汽车制造业、拖拉机及工程机械、重型机械、铁路运输、石油钻机、冶金机械、纺织机械、建筑材料等。
表面感应加热淬火
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。一般电源设 备只能输出一种频率的电流。
功率密度 (102W×cm
-2)
工频
50
0.1~1
中频
<10
<5
高频、超 20~1000 音频
2~10
超高频脉 冲
27120
100~300
7
感应加热的原理
(a)电磁感应:当工件放在通有交变电流的感应圈中时,受到交变磁场作 用,其表面产生感应零件在感应电势的作用下产生的电流。
感应加热淬火的优缺点
工件表面氧化、脱碳小,变形小,质量稳定;加热速度快, 热效率高,生产率高;易实现机械化和自动化。
成本较高;尖角效应;对一些形状复杂的零件而言,难以保 证得到均匀的表面淬火层。
14
感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。感 应加热表面淬火与普通淬火比具有如下优点:
IMF
S300
U S300MF
P.L.C.CABUET
TF300
P2 P1
J8 J7
JP24
JP23
S300A
J6
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表面感应加热淬火应用
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表面感应加热淬火可以改善工作环境、提高工人劳动环境和 公司形象、无污染、低耗能。感应加热炉与煤炉相比,工人 不会再受炎炎烈日下煤炉的烘烤与烟熏,更可达到环保部门 的各项指标要求,同时树立公司外在形象与锻造业未来的发 展趋势。
感应加热表面热处理
感应加热表面热处理
感应加热表面热处理是一种热处理技术,它利用高频电磁场感应出被处理物体表面的电流来产生热量,从而进行表面热处理。
这种技术主要用于金属材料的淬火、回火、钎焊、熔化、退火等热处理过程。
与传统的热处理方法相比,感应加热表面热处理具有以下优点:
1.高效节能:使用高频电磁场对被处理物体表面进行加热,热量只在表面产生,可以减少热量损失和温度波动,因此可以大大提高加热效率和节能。
2.精确控制:感应加热表面热处理可以精确控制加热时间、温度、温度均匀度等参数,从而实现对处理质量的精确控制。
3.安全环保:感应加热表面热处理不需要使用燃烧设备或者燃气等燃料,从而避免了废气、废水、废渣等污染物的产生,更加安全环保。
4.适用性广:感应加热表面热处理适用于各种金属材料,尤其是对于大型或异形零件的热处理更为适用。
综上所述,感应加热表面热处理是一种高效、精确、安全、环保、适用性广泛的热处理技术,具有良好的发展前景和应用前景。
现代感应热处理技术
现代感应热处理技术嘿,咱来说说现代感应热处理技术哈。
我跟你讲哦,有一次我去一个工厂参观,就看到了那种特别神奇的感应热处理设备。
哇,那场面,可把我给震撼到了。
我一走进那个车间,就听到“嗡嗡”的声音。
我顺着声音看过去,就看到一台巨大的机器,上面有各种各样的管子和电线。
我心里就想,这是啥玩意儿啊?这么大的家伙,能干啥呢?这时候,一个师傅走过来,给我讲解了起来。
他说,这就是现代感应热处理设备。
它可以通过感应电流,把金属材料加热到很高的温度,然后再快速冷却,这样就能让金属材料变得更硬、更耐用。
我听了之后,觉得特别神奇。
我就问师傅,这是怎么做到的呢?师傅就给我举了个例子。
他说,就像我们在家里用微波炉加热食物一样,感应热处理就是用感应电流来加热金属材料。
只不过,这个感应电流比微波炉的电流要强大得多,而且加热的速度也非常快。
师傅还带我看了一下正在进行热处理的金属零件。
我看到那些零件在机器里一会儿变红,一会儿又变黑,就像变魔术一样。
我心里想,这也太厉害了吧。
我又问师傅,这个感应热处理技术有啥好处呢?师傅说,好处可多了。
比如说,可以提高金属材料的硬度和强度,让它们更加耐用。
还可以减少材料的变形和裂纹,提高产品的质量。
而且,感应热处理速度快,效率高,可以大大缩短生产周期。
听了师傅的介绍,我对现代感应热处理技术有了更深的了解。
我觉得,这个技术真的是太神奇了。
它可以让我们的生活变得更加美好。
总之呢,现代感应热处理技术是一种非常先进的技术。
它可以让金属材料变得更加强大,让我们的产品更加优质。
嘿嘿,希望以后能有更多的人了解和使用这个技术。
感应热处理技术标准有哪些
感应热处理技术标准有哪些感应热处理技术标准主要包括以下几个方面:1. 表面感应淬火技术标准:涉及到对材料表面进行感应加热,并进行淬火处理的技术要求和工艺参数,例如淬火介质的选择、淬火温度和淬火速度等。
2. 表面感应回火技术标准:涉及到对感应淬火后的材料进行回火处理的技术要求和工艺参数,包括回火温度和时间等。
3. 表面感应淬火退火技术标准:涉及到对感应淬火后的材料进行退火处理的技术要求和工艺参数,包括退火温度和时间等。
4. 表面感应硬化技术标准:涉及到对材料表面进行感应加热,使其形成硬层的技术要求和工艺参数,包括硬化深度和硬化层的硬度等。
5. 表面感应脱碳技术标准:涉及到对材料表面进行感应加热,使其表面脱碳的技术要求和工艺参数,包括脱碳温度和脱碳时间等。
以上只是一些常见的感应热处理技术标准,具体还会根据不同材料和应用领域考虑。
6. 感应热处理设备和工艺参数的标准:涉及到感应热处理设备的技术要求和性能指标,包括功率、频率、温度控制等方面的标准。
同时还包括感应热处理的工艺参数的标准,如加热时间、加热温度的稳定性等。
7. 感应热处理材料的选择标准:涉及到选择适合感应热处理的材料的标准,包括材料的导电性、磁导率等物理特性的要求。
8. 感应热处理工艺流程和操作规范:给出感应热处理的完整工艺流程和操作规范,包括前处理、感应加热、淬火、回火等环节的要求和注意事项。
9. 感应热处理工作环境和安全标准:涉及到感应热处理的工作环境和操作安全的要求,包括通风要求、设备操作安全、热处理返修等方面的标准。
10. 感应热处理质量检验标准:涉及到对感应热处理后材料质量的检验和评定的标准,包括硬度检测、金相组织分析、非破坏检测等各项指标和方法。
上述标准是比较常见的感应热处理技术标准,实际应用中可能还有其他一些特定材料或工艺的标准。
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感应热处理1.1、感应加热物理基础:将金属导体放在通有交变电流的线圈中,根据电磁感应原理,在交变磁场的作用下,会在导体中产生与线圈中电流的方向相反、大小相等、频率相同的感应电流(涡流),利用在该导体中产生的感应电流使其加热的方法称之为“感应加热”。
1.2、感应加热的物理现象:以下4种1.2.1、集肤效应:也称趋肤效应或表面效应,当直流电通过一导体时,导体截面上各点的电流密度是均匀的。
当交流电通过导体时,导体表面处的电流密度较大,导体内部的电流密度较小。
当高频率电流通过导体时,导体截面上的电流密度差更加增大,电流主要集中在导体表面,这种现象称为集肤效应1.2.2、邻近现象:两邻近导体,如两汇流排或感应器的有效加热导线与被感应加热的零件,在有交变电流通过的情况下,由于电流磁场的相互作用,导体上的电流将重新分布,这种现象称之为邻近效应。
同向电流主要集中在两相邻导体的外侧;反向电流主要集中在两相邻导体的内侧。
两导体离的越近,效果越明显。
1.2.3、圆环效应:圆环形的导体通入交变电流时,最大电流密度分布在环状导体的内侧,这种现象叫做圆环效应。
圆环效应使感应器的电流密集到圆环感应的内侧,对于加热零件的外表面有利。
但对加热零件内孔时,该效应使感应器中的电流远离加热零件的内表面,对内孔加热十分不利。
1.2.4、导磁体的槽口效应:一根矩形截面的导体,装上由硅钢片叠成的导磁体体的槽口中,当导体通有交变电流时,电流集中在导磁体开口的导体表面,这一现象称之为导磁体的槽口效应。
导磁体的槽口越深,电流的频率越高,则导磁体的槽口效应越强烈。
利用该效应可以克服导体的圆环效应将电流驱逐到圆环导体的外表面,在加热内孔和平面类零件时,强化了邻近效应,以提高感应器的加热效率。
1.3、电流透入深度:由于集肤效应的作用,导体或零件中的电流分布是不均匀的。
工程上规定,从表面电流最大值处(I0)测到1/e I0处的深度为电流的透入深度。
钢在居里点(770℃)以下的电流透入深度称为冷透入深度,在居里点以上的电流透入深度称为热透入深度。
1.4、加热方式:以下2种1.4.1、透入式加热:零件在加热时,电流的热透入深度大于淬硬层深度,淬硬层得到的热能全部由涡流产生,整个层中的温度基本上是均匀的。
该方式适用于设备的频率和功率较高,而淬硬层深度要求较浅的零件。
1.4.2、传导式加热:零件加热在时,电流的热透入深度小于淬硬层深度,淬硬层得到的热能只能在热透入深度内由涡流产生,超出这一层的金属,其温度的提高完全依靠表层的热量通过热传导的方式实现。
该方式适用于设备的功率较低,而淬硬层深度要求较深的零件;利用感应加热方式实现的热处理过程称为感应热处理。
根据不同的用途可以进行工件的局部或整体的感应淬火、退火、正火、回火及调质处理。
用途:在现代汽车制造技术中,感应加热还用于熔炼、钎焊、毛坯加热(透热)、热装配、金属件粘结后的固化、涂料的干燥等多种领域。
2.1、锻造毛坯透热主要用于各种汽车零件(如曲轴、连杆、钢板弹簧、冲焊桥壳、各种齿轮等零件)的锻造毛坯的透热。
优点是加热效率高、温度控制精度高、毛坯的温度均匀性好、设备占地面积小、节能、可改善工作环境。
2.2、铝镁合金半固态铸造有色金属的半固态成型技术是将金属加热到固液混合状态,利用高压将熔融金属射入型腔内,通过铸造或压力加工的方式成型的技术。
在该工艺中广泛采用感应加热技术,其优点是加热速度快、节能高效、零件成型后的成分和组织均匀性好、机械性能好,且工艺设备符合环保要求。
在汽车制造技术先进的公司用于铝合金及铝镁合金的零件成型。
2.3、热处理为了提高汽车零件的疲劳性能及耐磨性感应淬火技术得到了广泛的应用,典型零件有曲轴、半轴、凸轮轴、贯通轴、变速叉、变速叉轴、导块、摇臂、摇臂轴、转向齿条、花键轴叉、输出突缘、轴头、球头销、转向节等零件;汽车零件的局部感应退火可以改善渗碳零件的机械性能,主要是降低零件的脆性、提高韧性,在主动齿轮——减速器的螺纹退火中应用较多,取代了传统的铅炉加热,改善工作环境,符合环保要求。
2.4、铸造熔炼主要用于钢铁材料及有色金属(铝合金、黄铜等合金压铸件)的熔炼、保温。
优点是加热速度快生产率高、温度均匀性好、设备投资少、液态金属的成分均匀性好,可以提高铸件的质量。
2.5、汽车零件粘接后感应加热固化在使用热硬性粘接剂将汽车零件(金属与金属、金属与橡胶、金属与玻璃等)粘接后需要通过加热使粘接剂固化。
优点:没有焊点,不破坏防锈层,粘接剂在起到密封的同时还可以减小振动。
采用感应加热技术可实现局部加热,具有节能、高效、零件的变形小、质量稳定的特点。
用于:在汽车制造技术先进的公司得到广泛的应用,一汽——大众现生产的车型中捷达、保来、凯迪已有20套该设备在用,主要用于车门、行李箱盖及发动机盖的粘接后的固化处理,并与自动生产线相连。
以上设备全部是引进技术,目前国内尚未开展该项技术的研究。
2.6、焊管2.7、感应加热钎焊主要用于各种汽车零件的钎焊(如钢铁材料与钢铁较少材料、钢铁材料与铜材、铜材与铜材)的钎焊。
优点是加热速度快、温度均匀性好、可实现局部加热零件的热影响区小、易于实现自动化与生产线相连。
2.8、铝缸体铸铁缸套感应预热利用感应加热方法对铸铁缸套进行预热,能够保证预热温度的均匀性和稳定性,可以提高发动机铝缸体铸铁缸套与铝缸体之间镶铸造质量,并达到了节能高效的目的。
2.9、双频感应淬火技术2.10、齿条接触式感应淬火技术感应热处理优越性:●节能——内部感应电流直接加热,能量转换过程损耗少●环保——降低水资源污染,降低空气污染,生产环境清洁●提高性能——细化晶粒,提高强度●高效——加热速度快,易实现自动化3.4、感应热处理能够提高零件的强度与寿命感应热处理加热速度快,能获得细化或超细化的奥氏体晶粒。
许多研究资料表明,在铁素体向奥氏体转变时,提高加热速度使成核率提高,从而使奥氏体的起始晶粒尺寸明显减小,因此其奥氏体晶粒更为细小。
淬火后得到细致的马氏体组织,再经回火后得到高度弥散的回火组织,由于晶界的强化作用,使零件的强度和韧性得到得到明显提高。
感应加热表面淬火零件,由于淬硬层中马氏体比容增大,能形成相当大的残余压应力,其最大值可达539~784MPa。
实践证明零件的疲劳强度与其表面压应力值有明显的对应关系,一般情况下,压应力大,疲劳强度和疲劳寿命提高。
以汽车半轴为例,调质处理的半轴表面残余压应力为245~343MPa,中频感应淬火处理的半轴表面残余压应力为343~539MPa,在扭矩7811KN.m作用下,前者的疲劳扭转寿命为19~42.万次,后者的疲劳寿命为112~300万次,提高6~7倍。
前者疲劳强度为162.68MPa后者疲劳强度为311.64MPa 3.5、感应淬火零件应力分布状态对性能的影响原理1、感应淬火工艺可以使零件表面获得较高的残余压应力;2、表面强化不仅直接提高了表层的强度与表层的疲劳极限,其表层压应力的存在,也降低了交变载荷下表层的拉应力,使疲劳裂纹不易产生和扩展;3、扭转疲劳强度要求较高的零件,其硬化层深度设计与零件的直径尺寸有关,一般情况下,硬化层深度为零件直径的15~18%比较合适;4、当预测零件疲劳寿命时,扭转强度、有效硬化层深度、硬化区总深度(有效硬化层深度+过渡区)和心部硬度几方面应同时考虑。
其中,有效硬化层深度对静态扭转性能有影响较大,总硬化层深度对疲劳性能影响较大。
一般情况下、当有效硬化层深度为轴径的15%左右,总硬化深度为轴径的25%左右时,能够获得比较高的疲劳寿命。
4.1、感应淬火工艺4.1.1、感应淬火工艺方法:具体分类见下表1.同时加热法:是将工件所要求进行加热的部分放在感应器(线圈)中或其临近的位置,保持感应器和工件的相对位置不变,在感应器中接通交变电流,使工件加热,待加热到所需要的温度切断电源,根据不同的热处理种类,选择相应的冷却方式及介质,对加热部分进行冷却,使该部位达到热处理的目的。
优点:在加热和冷却过程中,可以根据零件和感应器的形状及工艺要求,确定工件是否旋转。
同时加热法操作简单,控制容易,具有高效、节能2.连续加热法:是先将工件所需进行热处理部分的局部放在感应器中或其临近位置,在感应器中通有交变电流,使工件加热。
待该局部加热到所需温度时,让感应器和工件以合适的速度相对运动,同时通过喷水器将冷却介质喷射到已加热到所需温度的部分,直到工件的热处理区域全部完成加热和冷却过程后,断开电源和停止喷射介质,加热和冷却过程是逐步完成的,使工件达到局部热处理的目的。
同样在加热和冷却过程中,可以根据零件和感应器的形状及工艺要求,确定工件是否旋转。
连续加热的优点是可以使用较小容量的设备处理较大的工件。
4.1.3、感应电流频率的选择4.1.4、汽车零件感应器结构设计感应器是为实现金属导体(零件)的感应加热,通有交变电流的金属线圈(施感导体)。
组成:感应器一般由有效圈、汇流部分和供水装置三部分组成。
有效圈是使工件在被加热部位产生感应电流的部分;汇流部分是为使有效圈与淬火变压器有机结合在一起的过度部分;供水装置是用于冷却有效圈和工件的供水水路,分为冷却水和淬火水两部分。
按工件被加热部位的形状分类,一般分为圆柱外表面淬火感应器、平板淬火感应器、内孔淬火感应器及特殊形状淬火感应器。
4.3、感应淬火零件的预处理工艺由于感应加热的效率高、温升速度快、加热时间短,过于粗大原始组织不利于奥氏体均匀化转变,原始组织越细,所形成的奥氏体晶粒越细小,加热温度相对较低,也可以获得较高的淬火硬度。
因此,汽车感应淬火零件一般采用正火或调质两种预处理工艺对原始组织进行细化。
与正火工艺相比,调质工艺所获得的组织晶粒较细、原始组织弥散;钢的屈服强度、塑性和韧性明显提高,综合机械性能优良;加热时奥氏体均匀化时间短、淬火温度较低、淬火变形与裂纹倾向性较低。
4.4、感应淬火零件的回火工艺很多情况下,感应淬火零件需要进行回火处理,回火可以降低零件的脆性,提高韧性,减少内应力,防止开裂,防止变形,提高尺寸稳定性,是保证零件综合机械性能的重要热处理工序。
4.5、淬火冷却介质淬火冷却介质是用于工件淬火冷却所使用的介质。
选择合适的淬火介质和冷却参数是保证淬火质量,避免淬火缺陷产生的重要环节。
通常感应淬火采用喷射冷却的方式,有时也采用流水冷却和浸沉冷却。
目前常用的淬火介质有水、水溶性高分子合成淬火剂(聚乙烯醇合成淬火剂、聚醚水溶液)、淬火油等。
水是最便宜、最清洁,对环境没有污染的淬火介质。
用于中碳钢制造的形状简单的零件;水溶性高分子合成淬火剂用于中碳合金钢的淬火;淬火油多用于浸沉淬火。
影响冷却能力的因素:喷射压力、介质浓度、介质温度、零件表面感应淬火技术条件一般包括:表面硬度、有效硬化层深度、硬化区范围、预先热处理等5.2、有效硬化层深度从淬硬的工件表面量至规定硬度值处的垂直距离。