感应加热表面淬火基本原理
感应淬火设备原理
感应淬火设备原理感应淬火设备是一种利用感应加热原理实现金属表面淬火的装置。
它是通过电磁感应原理将电能转换为热能，使金属工件表面迅速升温至淬火温度，然后迅速冷却，从而获得所需的淬火效果。
感应加热是利用变化磁场在导体内产生涡流，从而使导体发热的物理现象。
感应淬火设备的基本原理就是利用这一现象对金属工件进行加热。
它主要由感应线圈和电源组成。
感应线圈是感应淬火设备的核心部件。
它是由导体绕成的线圈，通过通电产生交变磁场。
当金属工件靠近感应线圈时，感应线圈中产生的交变磁场会穿透金属工件，导致金属工件表面的电荷发生变化，从而产生涡流。
涡流在金属内部流动时会受到电阻的作用，使金属表面产生剧烈的摩擦热，从而使金属工件表面迅速升温。
金属工件表面的快速加热是感应淬火设备实现淬火的关键。
当金属工件表面温度达到所需的淬火温度时，即停止加热，然后通过喷水或其他冷却介质对金属工件进行快速冷却。
这样可以使金属工件的表面迅速冷却，从而使金属晶体结构发生相变，获得所需的淬火效果。
感应淬火设备具有很高的加热速度和控制精度。
由于感应加热是通过电磁感应产生热能，所以它可以在很短的时间内将金属工件表面加热至所需温度，而且加热过程可以实现自动控制，可以根据需要对加热时间和温度进行精确控制。
这使得感应淬火设备在工业生产中得到广泛应用。
感应淬火设备在金属加工行业有着重要的应用价值。
它可以提高金属零件的硬度和耐磨性，改善其力学性能和表面质量，延长使用寿命。
特别是对于大型和复杂形状的工件，感应淬火设备具有独特的优势，可以实现对工件表面的局部加热，避免了整体加热带来的变形和损坏。
感应淬火设备利用感应加热原理实现金属表面淬火，通过电磁感应产生的交变磁场使金属工件表面迅速加热至淬火温度，然后通过快速冷却获得所需的淬火效果。
它具有加热速度快、控制精度高等优点，在金属加工行业得到广泛应用。
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。
高频感应加热表面淬火实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除高频感应加热表面淬火实验报告篇一：高频感应加热表面淬火-验证高频感应加热表面淬火一、实验目的1、了解感应加热的原理；2、了解电流透入深度与材料电阻率及电流频率之间的关系；3、了解淬硬层深度的测定方法；4、掌握高频感应加热淬火的方法。
二、实验原理1.电磁感应当感应线圈通以交流电时，在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相同的交变磁场，将工件置于高频感应线圈内，受电流交变磁场的作用，在工件内相应地产生感应电流，这种感应电流在金属工件内自行闭合，称为涡流。
其感应电动势瞬时值为：d?e??Kd?式中，K-比例系数；ф-工件上感应电流回路包围面积上的总磁通；dф/dτ-磁通量变化率；负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反。
工件中感应出来的涡流方向，在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。
涡流强度If取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z)，而电抗Z由电阻R和感抗(xL)组成，则涡流强度：eeIf??Z2R2?xL2.表面效应涡流强度If随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规律称为表面效应或集肤效应。
离表面x 处的涡流强度：x?Ix?I0?e式中，I0-表面最大的涡流强度；x-到工件表面的距离；Δ-与工件材料物理性质有关的系数。
所以，当x=0时，Ix=I0当x＞0时，Ix＜I01?0.368(:高频感应加热表面淬火实验报告)I0e工程规定，当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的36.8%(即1I0?)时，由该处到表面的距离Δ称为电流透入深度。
e 在感应加热实践中，钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式：20在20℃时：?20?(mm)f500在800℃时：?20?(mm)f?当x=Δ时，Ix?I0?式中，f-感应线圈交流电频率。
3.淬硬层深度工件经感应加热淬火后的金相组织与加热温度沿截面分布有关，一般可分为淬硬层、过渡层及心部组织三部分。
感应加热表面淬火.
心部具有足够的塑形和韧性。
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表面淬火后的残余应力
热应力：淬火冷却时体积收缩，表面热应力为拉应力。 组织应力：形成马氏体时体积膨胀，在表面形成压应力。
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感应加热表面淬火原理 简介：工件在感应线 圈中，在高频交流磁场 的作用下，产生很大的 感应电流（涡流），并 因集肤效应而集中分布 于工件表面，使受热区 迅速加热到钢的相变临 界温度Ac3或Acm之上 (奥氏体化)，然后在冷 却介质中快速冷却，使 工件表层获得马氏体。
主要研究的是浅硬化层的疲劳强度以及其 疲劳断裂机制。
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A：0.13s 0.7mm B：0.30s 1.2mm C： 0.37s 1.5mm D：0.67s 1.8mm E：1.5s
硬化层受加热时间的影响，同时硬化层也影响着残 余压应力的分布。
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疲劳强度随着硬化层的 深度增加而增加。
表面压应力一般能提高 材料的抗疲劳性能，A， B样品的的残余压应力在 1000Mpa左右，他们的 抗疲劳性能相对于原样 品却没有提高多少！
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参考文献
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感应加热表面淬火基本原理
感应加热表面淬火基本原理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，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。
感应淬火 (2)
感应淬火什么是感应淬火？感应淬火是一种金属热处理工艺，通过使用感应加热来提高金属工件的硬度和耐磨性。
它适用于各种类型的金属，包括钢、铁、铝和铜。
感应淬火以其快速和高效的加热方式而闻名，对于需要高硬度的工件尤其有用。
感应淬火的原理感应淬火是基于法拉第电磁感应定律的原理。
当感应线圈通电时，它会产生一个强磁场。
金属工件通过感应线圈时，金属中的电流会受到感应磁场的影响。
电流的流动会导致金属工件发热。
金属的电阻会导致更多的电流在其表面积聚，因此，表面温度会急剧升高。
通过控制感应线圈的电流强度和频率，可以实现对金属工件表面的快速加热。
一旦金属表面达到所需温度，可以将其迅速冷却，进而增加其硬度和耐磨性。
感应淬火的优势感应淬火具有许多优势，使其成为金属加工行业中广泛使用的热处理工艺之一：1.快速加热：感应淬火技术能够在短时间内将金属工件加热到所需温度，从而提高生产效率。
2.灵活性：感应淬火适用于不同类型的金属，可以根据需要调整加热参数进行获得所需的硬度和耐磨性。
3.均匀加热：感应淬火能够实现金属表面的均匀加热，可以避免局部热应力和变形。
4.环保：相比传统的加热方式，感应淬火减少了能源消耗和排放，对环境更友好。
感应淬火的应用感应淬火广泛应用于各个行业，包括汽车、机械、航空航天等。
以下是几个常见的应用领域：1.汽车零部件：感应淬火可用于加工发动机气门、凸轮轴和传动轴等零部件，使其具有更高的硬度和耐磨性。
2.钢铁加工：对于一些需要高硬度和耐磨性的钢材，如轴承钢和切割工具钢，感应淬火可以提供更好的性能。
3.电力行业：感应淬火可用于制造电机转子和发电机组件等关键元件，提高其耐用性和效率。
4.金属模具：通过感应淬火处理，金属模具可以获得更高的硬度和表面耐磨性，延长使用寿命。
感应淬火的挑战尽管感应淬火具有许多优势，但也存在一些挑战需要考虑：1.设备成本：感应加热设备的价格相对较高，这可能对小型企业和初创公司构成一定的挑战。
2.参数控制：感应淬火需要准确控制加热参数，包括电流强度、频率和加热时间等。
高频感应加热表面淬火-验证
高频感应加热表面淬火一、实验目的1、了解感应加热的原理；2、了解电流透入深度与材料电阻率及电流频率之间的关系；3、了解淬硬层深度的测定方法；4、掌握高频感应加热淬火的方法。
二、实验原理1.电磁感应当感应线圈通以交流电时，在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相同的交变磁场，将工件置于高频感应线圈内，受电流交变磁场的作用，在工件内相应地产生感应电流，这种感应电流在金属工件内自行闭合，称为涡流。
其感应电动势瞬时值为：τφd d K e -=式中，K-比例系数；ф-工件上感应电流回路包围面积上的总磁通；d ф/d τ-磁通量变化率；负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反。
工件中感应出来的涡流方向，在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。
涡流强度I f 取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z)，而电抗Z 由电阻R 和感抗(X L )组成，则涡流强度：22Lf X R e Ze I +== 2.表面效应涡流强度I f 随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规律称为表面效应或集肤效应。
离表面x 处的涡流强度：∆-⋅=x x e I I 0式中，I 0-表面最大的涡流强度；x -到工件表面的距离；Δ-与工件材料物理性质有关的系数。
所以，当x =0时，I x = I 0当x ＞0时，I x ＜I 0当x =Δ时，00368.01I eI I x =⋅= 工程规定，当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的36.8%(即eI 10⋅)时，由该处到表面的距离Δ称为电流透入深度。
在感应加热实践中，钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式：在20℃时：)(2020mm f ≈∆在800℃时：)(50020mm f≈∆式中，f -感应线圈交流电频率。
3.淬硬层深度工件经感应加热淬火后的金相组织与加热温度沿截面分布有关，一般可分为淬硬层、过渡层及心部组织三部分。
还与钢的化学成分、淬火规范、工件尺寸等因素有关；如果加热层较深，在淬硬层中存在马氏体+贝氏体或马氏体+贝氏体+屈氏体+少量铁素体混合组织。
简述感应加热表面淬火的原理及特点
简述感应加热表面淬火的原理及特点一、感应加热表面淬火的原理感应加热表面淬火就是利用电磁感应在工件内产生涡流，然后让工件表面迅速被加热到淬火温度，之后快速冷却的一种淬火方法。
咱打个比方啊，就好像是给工件表面做一个超级快速的“热桑拿”。
当把工件放到感应器里的时候，感应器里通着交变电流呢，这交变电流就会产生交变磁场，这个磁场在工件里就会产生感应电动势啦。
因为工件是导电的嘛，所以就会产生涡流，这个涡流可不得了，它能让工件表面迅速升温，就像小蚂蚁搬家一样，热量快速地聚集在工件表面，然后再喷水或者其他冷却介质进行快速冷却，这样工件表面就淬火成功啦。
二、感应加热表面淬火的特点1. 加热速度特别快这速度快到啥程度呢？就像一阵风“嗖”地一下就把东西吹热了。
因为加热速度快，所以工件表面的氧化脱碳就特别少，就像给工件表面穿上了一层保护衣，能很好地保持工件表面的质量呢。
2. 淬火硬度比较高经过感应加热表面淬火的工件，表面硬度那是相当不错的。
就好比给工件表面注入了一股强大的力量，让它变得更加坚硬耐磨，在很多需要耐磨的地方，这种淬火方式就很吃香。
3. 淬火层深度容易控制咱想让淬火层深一点或者浅一点都比较容易做到。
这就像是做菜的时候放盐，想放多少就放多少，多一点少一点都能根据自己的需求来调整。
通过调整感应电流的频率啊，功率啊，加热时间啊这些参数，就能很精准地控制淬火层的深度。
4. 生产效率高这个淬火方式就像是一个高效的小机器人，工作起来可快了。
因为加热速度快，而且可以连续作业，所以在生产线上能大大提高生产效率，能让生产像小火车一样跑得飞快。
5. 节能它比较节能哦。
就像咱平时节约用电一样，这种淬火方式不会浪费很多能量，它把能量都用在了刀刃上，集中加热工件表面，不像一些其他的加热方式，可能到处浪费能量。
6. 易于实现机械化和自动化它很适合和现代的机械化、自动化生产结合起来。
就好像它天生就是为了现代大生产而生的，能够很好地融入到自动化生产线上，不需要费太多的力气去改造，就能实现高效的自动化生产。
感应淬火原理
感应淬火原理
感应淬火原理是通过电磁感应的作用将金属材料加热并快速冷却，以改善其硬度和耐磨性。
该原理基于法拉第电磁感应定律，即当感应线圈中的电流变化时，会产生电磁感应。
在感应淬火中，感应线圈中通以高频交流电流，产生的交变磁场会穿透到金属工件中。
首先，感应线圈产生的交变磁场进入金属工件，因为金属是导磁性材料，所以能够使磁场线紧密穿过金属。
当交变磁场通过金属时，会产生涡流（也称焦耳热），使金属材料内部的分子运动加剧，并快速产生热量。
然后，由于感应线圈中通以高频交流电流，导致磁场的频率很高，使得涡流和热量产生得非常迅速。
随着时间推移，金属工件内部的温度迅速上升。
在金属达到所需温度时，一种称为淬火剂的介质会被喷洒或浸泡到金属表面。
淬火剂的作用是迅速冷却金属，使其从高温迅速冷却至室温。
这种急速冷却过程可以使金属内部的分子重新排列，形成较硬的晶体结构，提高材料的硬度和耐磨性。
通过这种感应淬火原理，可以对金属材料进行局部淬火，即只对需要改善硬度和耐磨性的部分进行处理。
这种方法可以有效地提高金属材料的表面硬化层的性能，同时避免对整个工件进行淬火，以减少产生变形和应力集中的风险。
高端数控感应淬火机床原理
高端数控感应淬火机床原理1.引言随着制造业的发展，数控机床在金属加工领域的应用日益广泛。
感应淬火机床作为一种高端数控机床，其原理与传统的淬火机床有所不同，具有更高的加工精度和效率。
本文将介绍高端数控感应淬火机床的原理及其工作过程。
2.感应淬火的基本原理感应淬火是一种利用电磁感应原理进行加热和淬火的方法。
在感应淬火机床中，通过电磁感应线圈产生高频交流电场，使工件表面产生感应加热，然后通过快速冷却来实现淬火过程。
感应淬火具有加热均匀、温度可控、淬火速度快等优点，因此在金属加工领域中得到了广泛的应用。
3.高端数控感应淬火机床的结构高端数控感应淬火机床由数控系统、感应装置、冷却系统、夹具等部分组成。
其中数控系统为感应淬火机床的核心，控制整个加工过程的参数和轨迹，具有高精度、高效率、高自动化程度等特点。
3.1数控系统数控系统是感应淬火机床的核心部件，其主要功能是控制电磁感应线圈的工作状态，调节加热功率和加热时间，实现对工件的精准加热和淬火。
数控系统通常采用PLC或CNC控制，能够实现多轴联动控制、自动化加工流程、参数设定和调整等功能。
3.2感应装置感应装置是感应淬火机床中的重要部件，通过高频交流电场对工件进行感应加热。
感应装置通常由电磁感应线圈、电源装置、冷却系统等部分组成。
电磁感应线圈根据工件的形状和尺寸设计成不同的形状和尺寸，有效地实现对工件的均匀加热。
3.3冷却系统冷却系统是感应淬火机床中的关键部件，其主要作用是对经过加热的工件进行快速冷却，实现淬火过程。
冷却系统通常采用循环水冷却或喷水冷却的方式，能够实现对工件的快速冷却和温度控制。
3.4夹具夹具是感应淬火机床中的辅助部件，用于固定和夹持工件，确保加工过程中工件的位置和姿态的稳定性。
夹具通常根据工件的形状和尺寸设计成不同的形状和尺寸，能够适应不同加工需求。
4.高端数控感应淬火机床的工作原理高端数控感应淬火机床的工作原理是将工件放置在感应装置中，通过数控系统对电磁感应线圈进行控制，实现对工件的精准加热和淬火。
高端数控感应淬火机床原理
高端数控感应淬火机床原理
高端数控感应淬火机床的原理主要基于感应加热技术，其关键部分在于感应器或感应圈，以及可控的电流、电压和频率。
这种机床能精确地控制淬火深度，通常用于表面淬火处理。
感应加热是通过感应器中的交变磁场在工件中产生感应电流，利用集肤效应使工件表面迅速加热至淬火温度。
这种局部加热方式能显著减少淬火变形，降低能耗，并只强化工件表面一定深度，心部基本保持处理前的组织和性能，从而获得高强度、高耐磨性和高韧性的综合效果。
高端数控感应淬火机床主要由淬火机床、中频电源（或高频、超音频、超高频电源）以及冷却装置三大部分组成。
其中，淬火机床包括床身、上下装夹机构、夹紧旋转机构、淬火变压器及谐振槽路、冷却系统、淬火液循环系统、电气控制系统等。
在淬火过程中，待淬火的零件首先被放置在机器的加热区域，加热至适宜的淬火温度。
然后，零件被迅速放入冷却介质中，通过快速冷却在表面形成硬质组织，如马氏体，同时内部留下一定的残余应力，从而提高零件的强度和耐磨性。
之后，淬火后的零件还需要进行回火处理，以释放内部应力，提高韧性和塑性，并使硬度处于可控范围内。
总的来说，高端数控感应淬火机床通过精确控制感应加热过程，实现了对金属零部件的高效、精准淬火处理，是机械加工行业中不可或缺的重要设备。
感应加热表面淬火原理
《感应加热表面淬火是咋回事呢？》嘿，朋友！今天咱来唠唠感应加热表面淬火原理。
这玩意儿听起来挺高深，其实啊，也不难理解。
咱先说说啥是淬火哈。
淬火呢，就像是给金属来个“大改造”。
把金属加热到一定温度，然后快速冷却，让它变得更硬、更结实。
就像咱锻炼身体一样，经过一番磨练，就更强壮了。
那感应加热表面淬火又是啥呢？简单来说，就是用一种特别的方法给金属表面淬火。
这种方法可神奇啦！它是通过感应线圈来加热金属的。
感应线圈就像一个魔法棒。
当电流通过感应线圈的时候，就会产生磁场。
这个磁场可厉害了，它能让金属内部产生感应电流。
感应电流会让金属发热，就像在金属里面点了一把火。
但是呢，这个火可不是随便烧的哦。
它只在金属的表面烧得旺，里面却不怎么热。
这是为啥呢？因为感应电流主要集中在金属的表面嘛。
所以，这种方法就叫感应加热表面淬火。
当金属表面被加热到一定温度的时候，就赶紧用水或者油来冷却它。
这一冷一热的，金属表面就变得特别硬啦。
就像给金属穿上了一件坚硬的铠甲。
感应加热表面淬火有很多好处呢。
比如说，它可以让金属表面变得很耐磨，不容易被磨损。
这样，用这种金属做的零件就能用得更久啦。
而且啊，这种方法还很精准。
可以只对金属的表面进行淬火，不会影响到里面的结构。
这样就能根据不同的需要，给金属“定制”不同的硬度。
你想想，要是没有感应加热表面淬火，那很多东西都做不好呢。
比如汽车的零件、机器的部件等等。
这些东西都需要很坚硬、很耐磨，才能用得长久。
感应加热表面淬火原理虽然有点复杂，但是真的很有用哦。
它让我们的生活变得更方便，更美好。
节能省时：感应加热淬火工艺
１ ２ ● ‘
ｍ ｅห้องสมุดไป่ตู้第
ｔ ｌ ｏ ｋ ／ Ｓ ．ｏ ｏ ｒ ｉｌ Ｏ ｒ ｗ ｎ ９ ｃ ｎ
移
参磊 … ’ …一 ｊ 热 工 加
流 ，导体 中的 电流强度从表面 向心部呈指数规律衰 减 ，电流集 中在临近导体外表 的一薄层 ，这种现象 就是所谓的交变电流集肤效应 。感应淬火正是利用 这种集肤效应 ，使工件表面快速加热并淬火。
我公司在２ 世纪８ 年代引进盖斯林格弹性阻尼 ０ ０ 联轴器 ，该产 品主要适用于柴油机动力装置中的联 轴器 。其花键轴多采用４ Ｃｒ 中频局部淬火 ，而簧 ０ ￣ Ｎ 片多采用５ ＣＶ Ｎ ０ ｒＡ￣高频局部淬火 。
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降低结束端５ ｍｍ尺寸范 围的硬度 ，减 小该区域的 淬火应力。实践证明该方法是可行的 ，保证 了零件
∞
●
感应淬火硬度＞５ Ｈ Ｃ ／ ８Ｒ
／ 硬化层深度 Ｏ ＋ ＿ ． ｏ ８ ４
／
；
／ ／
的质量 ，避免了淬火裂纹的产生 ，同时满足使用要 求 ，也减少了淬火后的端部局部退火工序 。 如前所述 的端部淬 火、还有感应淬火有时存在
在齿面强化和联轴器的花键轴 、簧片等应用广泛 。 直径达２ ０ｍｍ，模数２ ，单件重量达￣７多 ， ２０ ５ Ｊ ｌｔ 材料 为３ Ｃ ２ ｉＭｏ ０ ｒＮ ２ 的大模数冶金齿轮 ，采用了单 齿仿齿 形 中频 连续加热 淬火 ，齿面硬度 和硬化 层
险。所以零件的设计如何适应工艺及操作的需要 ， 就显得非常重要。如我公司生产的联轴器簧片的高 频局部淬火 ，引进 图样标注如图１ 、图２ 所示 。
感 应 加 热 淬 火加 热 速 度 快 ，可实 现 表 层 淬 火 ， 而 无需 整 体 加 热 ，具 有 加 热时 间短 、 工件 变 形 小 、
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。
感应淬火深度计算公式
感应淬火深度计算公式一、感应淬火深度的理论基础。
1. 感应加热原理。
- 感应加热是利用电磁感应现象，当交变电流通过感应器时，会在工件表面产生感应电动势，从而形成感应电流。
根据焦耳定律Q = I^2Rt（其中Q为热量，I为电流，R为电阻，t为时间），工件表面由于电阻的存在而被加热。
由于集肤效应，电流主要集中在工件表面，使得表面迅速被加热到淬火温度，而心部仍保持较低温度。
2. 影响淬火深度的因素。
- 频率：感应加热的频率对淬火深度有显著影响。
一般来说，频率越高，电流透入深度越浅，淬火深度也就越浅。
根据电流透入深度公式δ=(503)/(√(ρμ f))（其中δ为电流透入深度（mm），ρ为工件材料的电阻率（Ω· mm^2/m），μ为工件材料的相对磁导率，f为感应加热频率（Hz）），可以定性地分析频率与淬火深度的关系。
例如，对于中碳钢，当频率较高时，电流主要集中在表面很薄的一层，淬火深度就较浅；而当频率较低时，电流透入深度较大，淬火深度相对较深。
- 加热功率和时间：加热功率越大，在相同时间内工件表面获得的热量越多，升温速度越快。
适当延长加热时间也会增加淬火深度，但如果加热时间过长，可能会导致表面过热、氧化甚至熔化等缺陷。
- 工件材料特性：工件材料的电阻率ρ和相对磁导率μ直接影响电流透入深度。
不同的材料，其ρ和μ值不同。
例如，碳钢和合金钢的电阻率和磁导率有差异，这会导致在相同感应加热条件下淬火深度有所不同。
而且材料的原始组织也会对淬火深度产生影响，例如，原始组织为球状珠光体的工件比片状珠光体的工件淬火深度可能会浅一些，因为球状珠光体的导热性相对较差。
二、感应淬火深度的计算公式。
1. 半经验公式。
- 对于圆柱形工件的感应淬火深度h，有一个半经验公式h = K√(frac{t){f}}（其中K为与材料有关的系数，t为加热时间（s），f为感应加热频率（Hz））。
这个公式是在大量实验和工程实践基础上总结出来的。
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感应加热表面淬火基本原理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、工艺方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、主要方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内，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（几秒钟内即可升温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δ（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～10 mm。
适于较大直径的轴类、中大齿轮等。
3、工频加热：电流频率为50HZ。
采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm，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体转变温度范围，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严重过热及变形开裂。
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、。
以及导体内磁场的作用(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周围形成较强的高频磁场。
一般电流越大.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，设各频率范围在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)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-89F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，在节能方面有一定的效果，但由于振荡电子管这个耗电最大的器件未能改掉，所以在节能方面，并不是特别显著。
2全晶体苍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化高频感应加热设备，随后美国、西德等发达国家也迅速研制，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，从而有利于并联驱动，因此可运用于大功率装置。
目前，静电感应晶体管<SIT)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: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La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。
C2)逆变部份:该部份把直流交换为高频交流，并控制后面部份，这部份由电压型单相全桥电路构成，使用1kW或3kW级功耗的SIT作为逆变桥的开关器件，使用同一级功耗的SIT器件组成电路时，设备的功率越大，频率越高，每一桥臂上并联的SIT器件愈多;R C。
和D.为缓冲电路，当SIT开始关断而产生浪涌电压，超过这些电路中的直流电压时，二级管D，导通，而电容器C。
吸收该浪涌能量，使逆变桥中的SIT器件安全运行。
SIT元件的导通或关断是由设备上所配备的微机和专用程序控制触发信号，控制其导通或关断。
(3)负载回路部份:该部份的功能是把高频功率输向被加热的金属工件上，负载回路是由谐振回路、电流互感器和加热线圈组成，该电路中的串联谐振回路构成了电压型逆变电路，电容器CT和电感LT两端各产生几干伏以上的高频电压。
高频变流器次级侧通常做成单匝，联接着加热线圈L}，巨大的高频电流在L。
周围所产生，高频磁通使金属工件迅速急剧发热。
3全晶体管化高频与电子管式高频比较全晶体管化高频感应加热设备在如下几个方面优于电子管式高频感应加热设备。
3. 1工作模式得到彻底改变电子管高频感应加热设备需将工频3}p380 V升高后，经高压整流器件变换成相应的直流高压才能供给电子管工作，电子管板极内阻天，有大量功率损耗在板极上发热，而且需要及时加水冷却，同时还需把一部份功率反馈到栅极，并且要较大的灯丝加热功率，这样就有大量的电能损耗在转换之中。
而晶体管高频中的SIT电力电子器件，只需较小的驱动功率来控制较大功率换流的产生，SIT元件正向导通压降很小，损耗不大，并且采用直流500 V的低压工作状态。
电子管板极转换效率最高为750o,SIT电力电子器件为9200;全晶体管高频省去了高压整流变压器、高压硅堆;如果多管并用，能使热量分散，只需加少量的水便可，30kW以下小功率高频可减去水冷却，晶体管高频整机总效率比电子管高频要高200003.2能源的节约电子管高频电压转换次数多，电压变化大，而全晶体管高频电压变化不大，在几百伏内变动，不需多次变换电能，所以全晶体管高频比同功率电子管高频节电3000.节水83沁，如输出为80 kW级(FV-911S)电子管高频，振荡工作时输入功率为158 kW，用水3 1/s，而同样的输出功为80 kW的全晶体管高频，振荡工作时，输入功率只需113 kW ,用水。
. 5 1/s，电子管还另需消耗2. 2 kW的灯丝加热功率。
3.3设备一与维护全晶体管高频体积只有电子管高频的1/3,所以设备占地面积也只有1/3，晶体管高!p没备洁构简单.l一作1卜常稳定.故障少(据国内使用厂家介绍，使用2年多没有发现任何故障)，维修费用低，省去了原电子管高'G} r1 r i;} " 1:需换的1 }?电r管(6',l loo kW高频为例)，约7 000元，水套((2年更换1只)约3 500元，每年1次的整流变压器检修、滤油费约} m>o七.整个维修费1年最少可节约1万多元。
因用水量减少，水泵也可根据需要改用较小功率的。
4国内外研制动态4. 1国外产品情况目前在世界上只有少数几个国家的大公司能制造全晶体管高频，如日本的岛田理化工业(株)，富士电波机(株)，电气兴业(株)，美国的ENI公司，德国的FDF公司，EMA公司等，产品规格已成系列化，如:日本的:T系列20-}30 kHz 3}-50 kW七种规格，A系列200-}-300 kHz 2,5,10 kW三种规格，SST系列20^" 200 kHz 2.0, 30, 40kW三种规格，20~150 kHz 50~200kW六种规格，20~100 kHz 300, 400kW二种规格。
美国的:STATITRON系列50^-300 kHz25一400 kW八种规格西德的:ELOMAT TGI系歹，j 50^-200 kHz15^-240 kW等规格，而且他们还在试制更高频，更大功率的高频设备，用途已不只是工业.如广播电台，军事通讯等。
4. 2国产化研制情况我国非常重视国际上这一电力电子器件技术的研究和应用，国家计委、科委、机电部已确定SI T元件和晶体管高频的研制为“八五”国家重点科技攻关项目，具体布署了SIT 器件及全晶体管化高频设备整机的同步攻关，目前我国有关科研单位已研制出小功率0. 1 kW级以下的SIT元件.大功率级的研制还在进行，整机的研制在辽宁电子设备厂进行，目前已研制并出产了几台输出功率为80 kW的全晶体管高频感应加热设备，并在1993年中国国际计算机设备展览会上演示了他们的产品;现在他们又在研制输出功率为160 kW级的全晶体管高频感应加热设备，估计到1996年研制出样机，输出在80 kW以下的高频感应加热设备频率可达300 kHz o科学技术在不断进步，电子管高频被大功率晶体管代替是必然趋势，这个日子已不会很长，让我们迎接这个时代的到来，为我省的节能技术工作做出新贡献。