恒进先进的感应淬火技术
国际先进的感应淬火技术.
1、电源国外IGBT、MOSFET和SIT全固态晶体管电源技术逐步成熟，并已商品化、系列化，目前有1200kW、50kHz;50~100kHz、30~600kW;300kW、80kHz;低频段有取代晶闸管电源趋势;MOSFET多采用并联振荡电路，SIT多采用串联谐振电路，功率高达1000 kW、频率200kHz和400kW、400kHz。
它们都是电子管式高频电源的理想替代产品。
当输出功率与电子管电源相同时，节电35%～40%，节省安装面积50%，节约冷却水40%～50%。
随着科技的进步，在高频感应淬火领域，MOSFET有望取代SIT。
2、淬火机床感应淬火机床更加趋向自动化，CNC控制逐渐增多，自动分检零件与自动识别进机零件功能的机床增多。
(1)通用淬火机床通用淬火机床朝柔性化方向发展，一台淬火机床可以对不同性能要求的不同零件感应加热淬火。
德国研制的一种曲轴淬火机床，法兰件感应淬火柔性加工系统略加调整能处理不同尺寸的相似工件;对于轴类零件在一定直径范围内(如30mm)与长度300～800 mm范围内，对于相似淬火要求的轴类零件，淬火机能自动编制14种程序，自动识别进机零件;Robotron.Eiotherm最近推出了双主轴立式淬火机，在一个紧凑的工艺单元内进行工件的淬火与回火，能处理轮轴、三槽套及其他万向节件，转换工件只需2～5min，用计算机编程，根据工件号在2 min 内就可调出有关工艺数据;一汽引进的GH公司数控淬火设备通用性强、自动化程度，在复杂零件上可实现多段变功变速，编程容易、操作方便。
图1是GH公司的数控淬火机床。
(2)专用淬火机床专用淬火机床更加专用化，采用机械手上下零件，加热、淬火、回火、校直、检查完全自动进行。
先进的计算机控制技术可以监控并屏幕显示淬火过程和工艺参数，跟踪全部操作过程，如发现故障或工艺参数偏离给定值，便自动修正或自动列出不合格零件，使控制系统暂停工作并报警，同时屏幕上显示故障性质和所要修正的动作。
链轮高频感应淬火
链轮高频感应淬火
链轮高频感应淬火是一种对链轮进行表面硬化处理的工艺。
通过高频感应加热，将链轮的表面快速加热至淬火温度，然后迅速冷却，以提高链轮的硬度、耐磨性和疲劳寿命。
这种工艺的优点包括：
1. 高效：高频感应加热能够快速将链轮表面加热到所需温度，从而缩短了加热时间。
2. 精确控制：感应加热可以实现对链轮表面温度的精确控制，确保淬火效果的一致性。
3. 变形小：由于加热和冷却速度快，链轮在淬火过程中的变形较小，有利于保持链轮的精度。
4. 提高耐磨性：淬火处理可以在链轮表面形成高硬度的马氏体组织，提高了链轮的耐磨性。
5. 改善疲劳寿命：表面硬化可以提高链轮的疲劳强度，延长其使用寿命。
在实施链轮高频感应淬火时，需要注意选择合适的设备和工艺参数，以确保淬火效果符合要求。
同时，还需要对链轮进行适当的预处理和后处理，如清洗、回火等，以提高链轮的综合性能。
总之，链轮高频感应淬火是一种有效的表面硬化处理方法，能够提高链轮的性能和使用寿命，在工业领域得到了广泛应用。
感应淬火原理
感应淬火原理
淬火是一种金属热处理工艺，通过将金属加热到适当温度后迅速冷却，以提高其硬度和耐磨性。
感应淬火是其中一种常用的淬火方法，其原理是利用感应加热原理和淬火介质的快速冷却。
感应加热是利用交流电磁感应的原理，通过感应线圈产生的交变磁场，使金属工件中产生感应电流，从而使工件发生局部加热。
感应加热具有高效、均匀、快速等优点，在淬火过程中被广泛应用。
在感应淬火过程中，首先将金属工件放置在感应线圈内，通电后产生交变磁场，使工件表面产生感应电流。
由于感应电流主要集中在表面附近，因此只有表面局部区域发生加热，而内部温度相对较低。
在加热过程中，工件表面温度迅速上升。
一旦金属工件达到所需的淬火温度，就需要进行快速冷却。
常见的淬火介质包括水、油和聚合物溶液等。
这些介质的快速冷却能够快速冷却金属工件，使其有效硬化。
感应淬火的优点是加热速度快、控制精度高。
由于只有工件表面加热，内部温度相对较低，从而减小了变形和应力的产生。
此外，感应淬火可以根据需要进行局部加热，减少能耗，提高生产效率。
总的来说，感应淬火利用感应加热和快速冷却的原理，能够在短时间内对金属工件进行有效的淬火处理，提高其硬度和耐磨性。
该方法在机械制造、汽车制造等行业中得到广泛应用。
平面感应淬火
平面感应淬火平面感应淬火是一种常用于金属材料加工的热处理方法。
它利用感应加热的原理，通过电磁感应将金属工件表面加热至高温，然后迅速冷却，以达到改善金属材料性能的目的。
平面感应淬火的工艺过程通常包括预热、加热、保温和冷却四个阶段。
首先，将待处理的金属工件放入感应加热设备中进行预热，使其达到适宜的温度。
预热的目的是为了减少加热时间和能耗，并提高淬火效果。
接下来，开始加热阶段。
通过感应线圈产生高频交变磁场，磁场穿透金属工件，使其表面电流密度非常高，从而产生剧烈的焦耳热。
金属表面迅速升温，达到所需的淬火温度。
加热的时间和温度要根据金属材料的性质和要求进行合理控制，以免造成变形或裂纹。
加热后，进入保温阶段。
在此阶段，金属工件要保持一定的温度一段时间，以使内部组织发生相应的变化。
保温时间的长短也需根据金属材料的性质和要求进行合理设定。
是冷却阶段。
冷却是平面感应淬火过程中非常重要的一环。
在加热后的金属表面形成了一层高温的奥氏体层，而内部仍然是低温的母体组织。
为了使奥氏体转变为马氏体，需要迅速冷却金属工件。
常用的冷却介质有水、油和气体等。
冷却速度的快慢会直接影响金属材料的组织结构和性能。
平面感应淬火的优点是加热速度快、热效率高、加热均匀等。
首先，感应加热的瞬时性使得加热过程非常迅速，大大节约了时间。
其次，感应加热的效率高，因为它直接作用于金属工件表面，不需要加热介质进行热传导，减少了能量的浪费。
此外，感应加热的加热均匀性好，能够使金属工件表面和内部同时达到所需温度，避免了温度梯度过大引起的变形和裂纹。
然而，平面感应淬火也存在一些局限性。
首先，感应加热设备的成本较高，需要投入较大的资金。
其次，感应加热只能作用于导电材料，对于非导电材料无法实施。
另外，由于加热速度快，需要精确控制加热时间和温度，否则容易造成不均匀加热和过度淬火。
在实际应用中，平面感应淬火被广泛应用于各个领域。
例如，汽车制造业中常用于发动机、变速器等零部件的热处理；航空航天领域中用于制造发动机叶片、涡轮等高温材料的处理；机械制造业中用于改善零件的硬度和耐磨性等。
(完整)20141015_感应淬火热处理
Presentation Title
8
Date: Month XX, 2014
0.5.1 导磁体
▪ 导磁体也称为磁场集中器，是由磁性材料制成的叠片或块状原件 ▪ 感应器加装导磁体，利用导磁体的槽口效应，可调整电流在感应器上的流经部位 ▪ 材料是通常是硅钢片，厚度通常为0.2~0.35mm ▪ （变压器硅钢片），导磁体表面需做绝缘处理，即涂漆或磷化处理。
感应淬火热处理
Ted 2014-10-15
Presentation Title
1
Date: Month XX, 2014
大纲
▪ 0、感应淬火的五大效应 ▪ 1、中频感应淬火的设计原理 ▪ 2、计算公式 ▪ 3、感应淬火的金相组织 ▪ 4、感应淬火工艺参数设计 ▪ 5、感应器的设计和研究 ▪ 6、改进可能性 ▪ 7、检验和试验 ▪ 8、5S改进
▪ 当内孔直径小时则利用导磁体迫使电流沿感应器的外侧流动。
Presentation Title
6
Date: Month XX, 2014
0.4 尖角效应
▪ 将尖角（棱角）或形状不规则的零件故在卿环形的感应器中，如果零件的高度小于感 应器高度，感应加热时，在零件拐角处的尖角部位或棱角部分由于涡流强度大，加热 激烈，在极短时间内升高温度，并造成过热，这种现象称为尖角效应[13]。由于尖角效 应的存在，为设计和制造感应器提供依据，即对有尖角或形状不规则的零件，必须考 虑在感应器t-有曲率半径应适当加大感应器和零件的间隙。
0.3.1 邻近效应与环状效应 对比
▪ 加热圆筒形零件的外表面时，邻近效应与环状效应是一致的，都将使感应器中的电流 描感应器的内侧流动，这样就减小了感应器与零件之间的间隙丽有效地提高了耦合度。
感应淬火相比普通淬火的优势
感应淬火相比普通淬火的优势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：1、工件表面硬度高，经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3个单位（HRC）。
缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。
有利于发挥材料地潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命2、工件因不是整体加热，变形小3、工件加热时间短，表面氧化脱碳量少4、热源在工件表层，加热速度快，热效率高5、设备紧凑，使用方便，劳动条件好6、便于机械化和自动化7、不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。
•感应加热的基本原理将工件放在感应器中，当感应器中通过交变电流时，在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场，在工件中相应地产生了感应电动势，在工件表面形成感应电流，即涡流。
这种涡流在工件的电阻的作用下，电能转化为热能，使工件表面温度达到淬火加热温度，可实现表面淬火。
•感应表面淬火后的性能1、表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3个单位（HRC）。
2、耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。
3、疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。
对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ＝（10～20）％D。
较为合适，其中D。
为工件的有效直径。
恒进科技，专业生产感应淬火成套设备，QQ：2502249701。
如果您的产品需要感应加热，恒进科技将为您提供完善的解决方案与周到的服务！我们提供的设备属于全自动化成套设备，包括数控淬火机床、IGBT中高频电源、冷水机组、变压器等。
转向齿条接触式感应淬火技术-概述说明以及解释
转向齿条接触式感应淬火技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述齿条接触式感应淬火技术是一种先进的金属表面处理技术，通过电磁感应原理实现对齿轮齿条等金属零件的淬火处理。
相比传统的浸渍式淬火方法，齿条接触式感应淬火技术具有许多优势。
它不仅能够在短时间内实现金属件的表面硬化，提高其强度和耐磨性，还能够避免传统淬火过程中可能出现的变形和裂纹等问题。
齿条接触式感应淬火技术的基本原理是利用电磁感应的作用，通过感应线圈产生交变磁场，将金属工件放置在磁场中，使其表面产生感应电流，从而激发出局部高温。
通过控制加热时间和加热温度，可以实现金属表面的快速加热和冷却，从而达到淬火的效果。
与传统的浸渍式淬火方法相比，齿条接触式感应淬火技术具有如下特点：首先，其加热效率高，能够快速实现金属表面的加热，从而节省了生产时间。
其次，由于直接以零件表面为加热区域，其加热深度可以得到有效控制，避免了内部组织变形和裂纹的产生。
此外，该技术还具有能源消耗低、环境污染小等优势。
齿条接触式感应淬火技术在工业领域有广泛的应用。
例如，在汽车制造领域，齿条接触式感应淬火技术可以用于汽车传动系统的齿轮淬火处理，提高其耐磨性和使用寿命。
在航空航天领域，该技术也可以应用于航空发动机的关键部件淬火，提高其耐高温和抗疲劳能力。
此外，该技术还可以应用于工具制造、机械制造、能源装备等行业，为各类金属零件提供表面硬化处理。
综上所述，齿条接触式感应淬火技术是一种高效、可控、环保的金属表面处理技术。
通过该技术的应用，可以提高金属零件的强度和耐磨性，延长其使用寿命。
随着科技的不断进步，齿条接触式感应淬火技术在未来的发展中将不断完善和创新，为各行各业的金属加工提供更加优质的解决方案。
文章结构是指文章的组织方式和内容安排。
本文主题为转向齿条接触式感应淬火技术，文章结构如下：1. 引言1.1 概述引言部分将介绍转向齿条接触式感应淬火技术的背景和意义，以及该技术在工业制造中的重要性和应用前景。
高频感应淬火 用途
高频感应淬火用途
高频感应淬火是一种先进的金属材料表面处理技术，被广泛应用于汽车、航空、航天、机械制造、电子、通信、医疗等领域。
其主要用途包括以下几个方面：
1. 提高材料强度和硬度：高频感应淬火可以使金属表面的晶粒细化，从而提高材料的强度和硬度，增加材料的耐磨性和耐腐蚀性。
2. 改善材料的表面质量：高频感应淬火可以消除金属表面的缺陷、裂纹和氧化层，从而改善材料的表面质量，提高材料的光泽度和外观。
3. 提高材料的工艺性能：高频感应淬火可以改善金属的加工性能和热处理性能，使得金属更易于加工和变形，从而提高材料的工艺性能。
4. 延长材料的使用寿命：高频感应淬火可以提高材料的耐磨性和耐腐蚀性，延长材料的使用寿命，减少机械设备的维修和更换成本。
总之，高频感应淬火在现代工业生产中具有重要的应用价值，可以为各种材料提供有效的表面处理和改性，进而提高产品的质量和附加值。
- 1 -。
曲轴感应淬火的应用
曲轴感应淬火的应用球墨铸铁曲轴的感应淬火加圆角滚压，被越来越多的曲轴生产厂家所采纳，该复合强化工艺的合理使用会提升曲轴的疲惫强度，且极大地改善表面粗糙度和耐磨性，可操作性强。
下面是某型号的QT800-3四缸曲轴进行中频感应淬火处理的实例，其效果优于其他的表面热处理。
(1)加工流程铁模铸造→正火处理→高温去回火→粗加工→一次探伤→感应淬火→中温回火→二次探伤(检测淬火裂痕)→精加工。
(2)感应淬火的工艺规范依据曲轴感应淬火的技术要求，如图所示，制定感应淬火的工艺参数。
(3)设备和工装设备是曲轴专用的半自动淬火设备，可控硅中频电源，马鞍形感应器，浓度5%～8%PAG淬火液。
(4)处理后的检验结果曲轴淬火处理后各轴颈的淬硬层为3.0～4.0mm，淬火+回火后表面硬度45～52HRC，淬硬区域与侧面的间距在5～6.5mm，淬硬区金相组织马氏体6～7级，无淬火裂痕;淬火+回火后径向圆跳动量≤0.5mm(测量中间主轴颈)，满足技术要求。
总结一下：曲轴是感应热处理技术理想的应用对象之一，曲轴经感应淬火后使用性能大大提升，有利于提升发动机性能，且大大降低生产成本。
感应淬火技术越来越多应用于曲轴高端产品的生产。
同时影响淬火质量的关键因素很多，如设备、工装、材料、工艺参数等，设备工装的及时维护、工艺方案的优化、过程的监督等，能有效的控制淬火质量随着大功率发动机必须求的不断增加，曲轴感应淬火技术将得到更大范围的应用，曲轴生产厂家由此也会获得优良的收益。
2曲轴感应淬火的热处理规范感应淬火的热处理规范放入步骤如下：(1)感应淬火工艺的制订要取得理想的效果，与加热功率、工件的材料、控制间隙、加热时间、冷却时间、工件余热、淬火冷却介质的浓度及压力等都有关系。
对不同的材料应采纳不同的参数，如合金钢的韧性好，合适大功率加热和快速冷却，而球墨铸铁是脆性材料，不合适大功率、长时间加热以及骤冷，加热时间和冷却时间应依据现场设备的实际状况、工件淬硬层的要求而定。
平面感应淬火
平面感应淬火平面感应淬火是一种常用的金属淬火方法，它利用感应加热的原理对金属进行加热处理，以获得理想的淬火效果。
本文将详细介绍平面感应淬火的原理、方法以及应用。
一、平面感应淬火的原理平面感应淬火是利用感应加热原理对金属进行加热处理的一种方法。
感应加热是通过感应线圈产生交变电流，产生变化的磁场，使金属工件中产生涡流，从而使工件发热。
感应加热时，电流通过感应线圈产生的磁场穿透金属工件，使工件表面和内部同时受热，使工件达到所需的温度，然后进行淬火。
平面感应淬火的方法主要包括感应加热、保温和淬火三个步骤。
1. 感应加热：首先将金属工件放置在感应线圈中，通过通电使线圈产生交变电流，从而产生变化的磁场。
磁场穿透金属工件，使工件产生涡流，从而使工件表面和内部产生热量。
2. 保温：当金属工件达到所需温度时，需要保持一定时间，使温度均匀分布在整个工件上。
保温时间的长短根据工件的材质和尺寸来确定。
3. 淬火：在保温结束后，将金属工件迅速放入淬火介质中进行淬火。
淬火介质的选择根据工件的材质和要求来确定，常见的淬火介质有水、油和盐等。
淬火的目的是使工件迅速冷却，使材料的组织发生相变，从而获得理想的硬度和组织结构。
三、平面感应淬火的应用平面感应淬火广泛应用于金属加热处理领域。
其具有以下几个优点：1. 加热速度快：平面感应淬火利用感应加热原理，加热速度快，能够在短时间内使金属工件达到所需温度，提高生产效率。
2. 加热均匀：感应加热时，金属工件表面和内部同时受热，温度均匀分布，避免了传统加热方法中存在的温度不均匀问题。
3. 控制精度高：平面感应淬火通过调节感应加热参数，可实现对金属工件温度的精确控制，提高产品质量。
4. 适应性强：平面感应淬火适用于各种材质的金属工件，可以针对不同的工件材质和要求进行调整。
平面感应淬火在机械、汽车、航空航天等领域有着广泛的应用。
例如，在汽车制造中，平面感应淬火可以用于发动机曲轴、减振器等零部件的热处理，提高零部件的使用寿命和性能。
感应淬火的研究
感应淬火的研究一、什么是感应淬火感应淬火是一种热处理技术，主要用于提高金属材料的硬度和耐磨性。
它是通过通过感应加热和迅速冷却来改变金属的晶体结构，从而改善材料的性能。
二、感应淬火的原理感应淬火的原理是利用感应加热的方法对金属材料进行局部加热，然后迅速冷却，以改变晶体结构。
感应加热是利用交变电磁场在导体中产生的涡流和焦耳热来加热材料，从而达到所需的温度。
而迅速冷却则通过水、油或气体进行，以使金属迅速冷却，从而固定新的晶体结构。
三、感应淬火的应用感应淬火广泛应用于工业生产中的各个领域，特别是对于需要提高金属硬度和耐磨性的零部件，如汽车发动机曲轴、齿轮、刀具等。
3.1 汽车制造在汽车制造过程中，感应淬火被广泛应用于发动机的曲轴、减速器、齿轮等关键部件。
通过对这些材料进行淬火，可以显著提高材料的硬度和耐磨性，从而延长零部件的使用寿命。
3.2 机械加工感应淬火也在机械加工领域得到广泛应用。
对于需要承受较大冲击和磨蚀力的刀具和模具，通过淬火可以提高其硬度和耐磨性，从而提高工作效率和使用寿命。
3.3 钢铁冶炼在钢铁冶炼中，感应淬火可以用于调整钢材的硬度和力学性能。
通过对钢材进行局部加热和快速冷却，可以使材料具有更好的力学性能，满足不同工程需求。
3.4 其他行业应用此外，感应淬火还可以用于其他行业的热处理需求，例如航空航天、船舶制造、电子设备等。
通过感应淬火技术，这些行业可以提高产品的质量和性能，提高工作效率。
四、感应淬火的优势感应淬火相对于传统的淬火方法具有一些明显的优势。
1.高效：感应加热可以实现局部加热，避免了整体加热的热能浪费，提高了能源利用率。
同时，感应淬火的加热速度快，可以缩短生产周期，提高生产效率。
2.均匀性好：感应加热可以实现局部加热，能够更好地控制材料的温度分布，避免了由于不均匀加热导致的变形和裂纹。
3.精确控制：感应加热设备可以实时监控和控制温度，可以精确控制加热温度和保持时间，以确保淬火的效果。
（1）感应淬火
三、钢的表面热处理表面热处理是指为改变工件表面的组织和性能，仅对工件表层进行的热处理工艺。
1、表面淬火钢的表面淬火是将工件表面快速加热到淬火温度，迅速冷却，使工件表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持未淬火状态的组织的热处理工艺。
表面淬火的方法很多，目前广泛应用的有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火等。
（1）感应淬火感应淬火是指利用感应电流通过工件所产生的热量，使工件表层、局部或整体加热并快速冷却的淬火。
1）感应淬火频率的选用在生产中，根据对零件表面有效淬硬层深度的要求，选择合适的频率。
①高频感应淬火常用频率为200～300KHz，淬硬层深度为0.5～2mm。
主要用于要求淬硬层较薄的中、小模数齿轮和中、小尺寸轴类零件等。
②中频感应淬火常用频率为2500～8000Hz，淬硬层深度为2～10mm。
主要用于大、中模数齿轮和较大直径轴类零件。
③工频感应淬火电流频率为50Hz，淬硬层深度为10～20mm。
主要用于大直径零件（如轧辊、火车车轮等）的表面淬火和直径较大钢件的穿透加热。
④超高频感应淬火电流频率一般为20～40KHz，它兼有高、中频加热的优点，淬硬层深度略高于高频，而且沿零件轮廓均匀分布。
所以，它对用高、中频感应加热难以实现表面淬火的零件有着重要作用，适用于中小模数齿轮、花键轴、链轮等。
2）感应淬火加热的特点与普通加热淬火相比，感应加热表面淬火有以下特点：①感应加热速度极快一般只需要几秒至几十秒时间就可以达到淬火温度。
②工件表层获得极细小的马氏体组织，使工件表层具有比普通淬火稍高的硬度（高2～3HRC）和疲劳强度，且脆性较低。
③工件表面质量好由于快速加热，工件表面不易氧化、脱碳、且淬火时工件变形小。
④生产效率高便于实现机械化、自动化，淬硬层深度也易控制。
上述特点使感应加热表面淬火得到广泛应用，但其工艺设备较贵，维修调整困难，不易处理形状复杂的零件。
感应淬火最适宜的钢种是中碳钢（如40钢、45钢）和中碳合金钢（如40Cr钢、40MnB钢等），也可用于高碳工具钢、含合金元素较少的合金工具钢及铸铁等。
感应加热淬火设备
要获得良好的感应加热效果，需要制定正确的工艺。结果成 功与否，取决于电流频率、单位表面功率及输入功率、加热 温度、加热速度、加热方法、感应器结构及尺寸等工艺参数 的选择，缺一不可。
为提高感应加热的效率，减少漏磁损失，感应器与工件表面 的间隙要尽量减小，所以加厚机热处理和芯棒热处理等应用 会有不同规格感应炉的情况。对于维护过程中需要提醒的是 感应器除了要水冷外，需要有足够的机械强度和使用寿命， 因为中频电源感应器和工件之间有电磁力的作用，电流越大， 电磁力越大。例如，平面加热时，感应器与工件间会产生一 个推力，镶嵌导磁体后其之间将产生一个吸力，如感应器强 度不够，可能引起感应器变形或损坏。这种情况曾在HFW焊 管线中频线圈上得以体现，其部分导磁体会有脱落现象，有 时线圈会产生直度变形。
4
感应加热时，工件截面上感应电流的分布状态与电流频率有 关。电流频率越高，集肤效应越强，感应电流集中的表层就 越薄，这样加热层深度与淬硬深度也就越薄。淬硬度根据客 户的要求，可通过调节电流频率来获得不同的淬硬层深度。
中频淬火，就是将金属放在一个通有交流电而产生交变磁场 的感应线圈内，使金属件内感应出交流电，由于趋肤效应， 电流主要集中在金属表面，所以表面的温度最高，在感应线 圈下面紧跟着喷水冷却或其他冷却，由于感应加热及冷却主 要集中在金属件表面，所以表面改性很明显，而内部改性基 本没有，可以有很特殊的热处理效果。
15
用于普通工件的感应加热电源控制系统示意图
TA 656VAC
S300
高压桥
低压桥起动条件
低压桥
全控
来自S300
半控
来自S300
PROFIBUS
来自S300
逆变器 负载电路
IMF
S300
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1、电源国外IGBT、MOSFET和SIT全固态晶体管电源技术逐步成熟，并已商品化、系列化，目前有1200kW、50kHz;50~100kHz、30~600kW;300kW、80kHz;低频段有取代晶闸管电源趋势;MOSFET多采用并联振荡电路，SIT多采用串联谐振电路，功率高达1000 kW、频率200kHz和400kW、400kHz。
它们都是电子管式高频电源的理想替代产品。
当输出功率与电子管电源相同时，节电35%～40%，节省安装面积50%，节约冷却水40%～50%。
随着科技的进步，在高频感应淬火领域，MOSFET有望取代SIT。
2、淬火机床感应淬火机床更加趋向自动化，CNC控制逐渐增多，自动分检零件与自动识别进机零件功能的机床增多。
(1)通用淬火机床通用淬火机床朝柔性化方向发展，一台淬火机床可以对不同性能要求的不同零件感应加热淬火。
德国研制的一种曲轴淬火机床，法兰件感应淬火柔性加工系统略加调整能处理不同尺寸的相似工件;对于轴类零件在一定直径范围内(如30mm)与长度300～800 mm范围内，对于相似淬火要求的轴类零件，淬火机能自动编制14种程序，自动识别进机零件;Robotron.Eiotherm最近推出了双主轴立式淬火机，在一个紧凑的工艺单元内进行工件的淬火与回火，能处理轮轴、三槽套及其他万向节件，转换工件只需2～5min，用计算机编程，根据工件号在2 min 内就可调出有关工艺数据;一汽引进的GH公司数控淬火设备通用性强、自动化程度，在复杂零件上可实现多段变功变速，编程容易、操作方便。
图1是GH公司的数控淬火机床。
(2)专用淬火机床专用淬火机床更加专用化，采用机械手上下零件，加热、淬火、回火、校直、检查完全自动进行。
先进的计算机控制技术可以监控并屏幕显示淬火过程和工艺参数，跟踪全部操作过程，如发现故障或工艺参数偏离给定值，便自动修正或自动列出不合格零件，使控制系统暂停工作并报警，同时屏幕上显示故障性质和所要修正的动作。
更先进的控制系统还适应材料化学成分的波动，并自动调整比功率或加热时间，以保证感应淬火零件的质量。
例如日本高周波热炼株式会社川崎工厂的卧式半轴淬火机床，上尾厂可同时淬三根半轴，群马厂可同时淬两根半轴，机床实际上是感应热处理生产线，全过程除校直、荧光探伤检查需一名工人外，其余全部自动进行。
(3)机器人的应用日本高周波热炼株式会社制造的一台立式通用淬火机床上配置一台机器人，机器人将一个二匝的感应器进行依次平面扫描，使一块塑料板变色，虽然使用电源功率只3 kW，但也可以看出机器人在感应热处理中的应用趋势。
(4)机电一体化将电源、淬火机床、冷却系统组成成套装置，具有占地面积小、生产效率高、一次安装调试容易等优点。
国外最近问世的曲轴固定加热淬火装置占地面积仅为组合式成套装置的1/4。
3、淬火工艺(1)静止式曲轴感应淬火采用静止式曲轴感应淬火新技术的最初的两台装置在福特公司V6和V8曲轴淬火和回火工艺中得以应用，表现出了良好的市场前景。
其特点是:加热时间短，一般仅为1.5～4s，传统工艺是7～12s;电效率高、成本低;感应器与工件之间允许有较大间隙，调整方便;操作简单、重复性好、易于维护;占地面积小，仅为原来的20%左右。
(2)低淬透性钢齿轮淬火现在俄罗斯许多汽车工厂广泛采用低淬透性钢进行整体感应加热表面淬火，已大量应用于汽车、拖拉机后桥齿轮、挖掘机齿轮、传动十字轴、火车车厢用滚动轴承、汽车板簧、铁路螺旋弹簧等，取得了较大的经济效益。
(3)双频感应加热淬火国外双频淬火主要用于齿轮。
20世纪90年代，美国用10kHz中频和150kHz 高频电源，先让齿轮在中频感应器中加热，然后迅速降到高频感应器中加热，最后落入油中淬火。
进入21世纪，此工艺又有新进展，如GH公司采用电力电子开关转换频率，使齿轮的齿顶和齿跟的加热更加均匀，更好地保证了齿轮的淬火质量。
我国汽车工业应用感应热处理技术现状1、电源电源是感应加热的关键设备之一，随着感应加热技术的发展，经历了机械式中频发电机组和真空管式高频电源、晶闸管中频电源及全晶体管电源三个发展阶段。
在20世纪80年代后期，在工业发达国家，晶闸管中频电源已完全取代了中频发电机组，我国自90年代中期也已逐步取代。
同机械式中频发电机组相比，晶闸管(SCR)中频电源具有以下优点:体积小、重量轻、材料消耗少;电效率高，逆变停止时几乎不消耗电能，逆变效率可达90%以上;无机械运动、噪音小、运行可靠、负载匹配容易，可以根据负载情况确定电源的频率;启动停止方便，频率能自动跟踪以保持最佳运行状态;产品设计简单、制造周期短;安装容易，不需要特殊的基础;维修方便等。
我国的晶闸管中频电源的共同特点是全集成化控制线路数字化程度高于90%、启动成功率几乎达到100% 、除具有常规的水压不足、快熔熔断、过流、过压等保护功能外，还具有限流、限压等保护功能、功能较齐全的晶闸管电源还配置逆变失败、水温监视等可选功能，其频率最高可以作到8kHz，额定功率可以作到1000kW左右，如果在装配工艺上再进一步改进的话，可以接近世界先进水平。
随着技术的进步，跟踪80年代国际感应加热技术水平，我国于90年代中期开发出第一台电效率较高的50kW/50kHz IGBT电流型超音频感应加热电源(图2)。
目前可做到频率0.4～50kHz、最大功率可达到800 kW，频率达到100kHz 时功率达到100 kW 。
图2 IGBT电流型超音频感应加热电源IGBT应用同期，我国还成功研制出20 kW/300kHz MOSFET高频电源，缩小了同国际先进水平的差距，随着大功率MOSFET器件的问世，大功率的晶体管高频电源有望年内在感应淬火中应用。
2、淬火工艺随着汽车工业的迅速发展，我国采用感应淬火的零件的种类和品种不断增加。
目前我国汽车零件感应淬火用材料包括:45#、40Cr、55MnVS、40MnB、42CrMo、35#、ZG45、球铁、合金铸铁等。
感应加热淬火介质包括:水、聚乙烯醇、聚迷水溶性淬火介质、UCON、豪富顿251等。
所采用的加热方式及应用主要包括:横向磁场静止一次加热淬火(销轴类零件、凸轮轴);横向磁场连续加热淬火(减振器杆、变速叉轴、扭杆等);横向磁场多段连续加热淬火(起动机轴、空压机轴等);纵向磁场整体一次加热淬火(半轴等);仿形感应器零件旋转加热淬火(球头销);感应接触加热淬火(转向齿条);内孔的一次及连续加热淬火(输出法兰、钟型壳内腔);阶梯轴类零件的旋转加热淬火(小红旗后轮毂轴、转向节);平面类零件的一次及连续加热淬火(钢板弹簧横向限位板);薄壁类复杂零件一次及连续加热淬火(前轮毂、滑动轴叉);复杂形状零件的一次加热淬火(钟型壳变截面轴);槽口一次淬火(变速叉);复杂回线工件旋转一次加热淬火(曲轴)等。
3、淬火机床为了适应多品种的批量生产，在汽车生产应用中，我国引进的感应淬火机床种类由传统的专用设备逐步向柔性化程度较高的通用设备和专用淬火自动生产线发展。
通用淬火机床方面，一汽技术中心开发的卧式数控淬火机床(图3)主驱动采用交流伺服电机拖动，移动速度稳定均匀、定位准确、重复精度高;零件旋转采用变频调速，能适应多方面工艺要求;采用能量和数控技术对不同性能要求的不同零件感应加热淬火，甚至在同一零件上实现多段变功变速，编程容易可操作性强。
图3 通用数控淬火机床专用淬火机床方面，二汽和天舒机电科技有限公司经过多年努力，攻克一个个难关，采用功率脉冲分配技术、尾座自由顶尖技术、薄型淬火变压器技术、独立悬挂技术、悬挂平衡技术等分别研制成功曲轴全自动淬火机床(图4)，与电源、水冷系统组成成套淬火设备可对车用内燃机曲轴进行各轴径的圆角+轴径淬火、轴径淬火自回火，采用计算机控制，通过显示屏对设备的加热、淬火工艺参数诸如电压、电流、频率、时间、压力、流量温度等进行监控和显示，目前国内多家采用。
图4 工作中的全自动曲轴淬火机床这些机床在传动系统方面主要采用机械传动，代表现代机械传动技术的滚珠丝杠和直线导轨等先进技术被广泛采用;主驱动采用伺服数控、变频调速，移动速度稳定均匀;拖架定位准确，重复精度高;工件旋转采用变频调速取代固定转速，能适应多方面工艺要求;上下料系统采用较先进的步进链传动、托盘送进料、人工送取料。
另外，在一条生产线中，大功率电源用于淬火，然后用较低功率回火，两个工序在一条生产线上自动完成，减少了重复上下工件的工序，降低了劳动强度，提高了生产效率。
4、其他器件及冷却系统在气动式和接触器式功率切换器、电热电容器、淬火变压器、动作顺序控制及显示、变压器三维移动快换接头等方面，我国也取得了很多技术进步，使淬火技术和工艺水平不断提高。
对于冷却和淬火水循环装置，在消化理解国际感应加热成套设备用水冷系统最新技术基础上，我国自行研制成功适合我国国情的新型、高效、价廉的软水冷却机和水-水冷却机，换热效率高，大大提高了加热设备的可靠性，延长了设备的使用寿命。
认清差距，开拓进取虽然近年来我国感应淬火技术得到了迅速发展，但与工业发达国家相比，还有相当大的差距。
MOSFET高频电源是工业发达国家的首选产品，而我国在高频段仍以晶闸管交流调压、高压硅堆整流、节能型电子管振荡器式电源为主;IGBT超音频电源有部分取代晶闸管中频电源的趋势，而我国在这方面的应用还不够普及;近些年来虽然晶闸管中频电源应用较为普遍，但由于老企业改造步伐的限制，还有部分中频停留在发电机组。
必须指出，虽然我国能够生产MOSFET、IGBT和SIT感应加热淬火用电源，但品种和规格没有国外那么多、那么细，由于关键主要电力电子器件国内还不能生产，必须进口，所以从性能和技术水平方面和国外相比仍有相当大的差距。
总体来说，和工业发达国家相比，我国的数控及全自动淬火机床开发属起步阶段。
在自动化水平上，国内设备大部分是人工上下料，自动化程度较低;能量监控虽有应用但技术还不够成熟;FUNAC、SIMENS伺服系统有所应用，但多为点位直线运动，属简易型，多轴连动类型的数控系统尚未得到应用。
另外，计算机控制技术在感应加热淬火中应用远不如国外那样成熟，例如自动识别进机零件、不合格零件自动剔除;工艺参数跟踪及偏离给定值修正等。
在感应器制造技术、感应器快换、导磁体材料与利用、冷却水循环系统、淬火介质研究与应用等方面也有相当大的差距。
鉴于这些差距，我国应积极行动，建立严格的引进消化政策，避免重复引进，限期淘汰耗能严重的电源，集中力量开发短缺部件，提高淬火机床配套质量等，使感应加热技术迅速赶上世界先进水平。