概述-常州机电职业技术学院
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表4-1
3
真空式电子管 灯丝 吸气剂-掺氮的蒸散型锆
铝或锆钒材料 阳极、阴极、栅极
三极管： 两个反向连结的pn接面， 可有pnp和npn 两种组合。 三个接出来的端点依序 称为发射极（emitter, E）、基极（base, B）和 集电极（collector, C）， 放大、振荡或开关等作 用
7
涡流及其集肤、邻近效应 直流、交变电流？ 有没有实心的电线杆？
8
(1)集肤效应
电流分布不均匀，电流密度 由导体中心向表面逐渐增加，大 部分电流仅沿导体表层流动。
导体的电阻率越低、磁导率 越大、电流的频率越高，其穿透 深度越小，集肤效应越显著。
另外，由于导体的磁导率和电阻率会随温度 而变化，所以电流的穿透深度还会随温度的变 化而发生变化。
4
五极管和七极管 的结构
类似于三极管， 不同的是它比三 极管多了几个栅 极。
变频电路
5
晶体管（transistor） 固体半导体器件。 泛指一切以半导体材料为 基础的元件，二极管、三 极管、场效应管、可控硅 等。
酷睿™2双核处理器
该处理器含有2.9亿多个晶 体管 英特尔65纳米制程技术
6
图4－4
led笔记本
16
一、高频感应加热装置的结构 1．电子管振荡器 作用：将整流器输出的直流电变换为高频交流电。
振荡管又叫发射管，是高频振荡器的核心元件。 2．淬火变压器 又称高频变压器，是一个无铁芯的空心降压器 一次线圈就是第二振荡回路的电感线圈 ，约10匝，
二次线圈为单匝。 主要作用： 将10kV左右的高频电压降到 1kV左 右。
二、感应加热淬火方法 1．同时加热淬火 工件上需要加热表面置于感应器内，一次
完成加热，然后直接喷水冷却或将工件迅 速降落到淬火槽中冷却的方法。 2．连续加热淬火 这种方法是加热和冷却同时进行，前边加 热，后边冷却。
15
模块二 高频感应加热装置
能力知识点1 电子管式高频加热装 置组成
居里点：实验－磁石加热一定温度磁性消失 the Curie temperature 居里温度，铁磁体和 顺磁体之间改变的温度，相变的转变温度。 低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时 和材料有关的磁场很难改变。电饭锅? 高于居里点温度时,该物质成为顺磁体，磁 体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。
再升高阳极电压，同阳极电流，一直进行到把阳 极电压和电流都增大到额定值为止。
假负载（通冷却水的空心圆盘），这样，即使长 时间加热也不会熔化，阳极电流和栅极电流也比 较稳定。
18
三、高频感应加热装置的规格型号及其选择
表4-3 常用高频变频装置的型号及主要技术数据
19
能力知识点2 感应加热单位表面功率及总功 率的确定
电压降低，可以缩小工件与感应圈的间隙，增加 感应圈与工件的耦合程度，提高电能利用率。
17
二、高频感应加热装置的维护 更换新振荡管－硬化处理
辉光，说明振荡管真空度降低
硬化处理的方法是：确定阳极电压表和电流表
位置，然后降低阳极电流至无辉光时为止，振荡 管工作一定时间，慢慢增大阳极电流，重复，电 流达到额定值。
9
(2)邻近效应
当高频电流在导体中流动 时，电流会集中于导体邻近 侧流动的一种特殊的物理现 象。 沿着与导线相邻的金属板 边缘流动到B处（导线与金 属板互为邻近导体）(图b) 路径虽然距离更长，但其 上电流密度却最高。Biblioteka 低频高频10
1、集肤效应 直流、交流电－交变电流的集肤效应 (1/e)I0电流透入深度Δ
13
2、环流效应 定义 3、尖角效应 定义，尖角等磁力线密集，电流密度大，过热等 图4－1 4、尖角效应 感应圈与零件的间距越小，感应电流在零件的表
面就越大 屏蔽磁场的措施： 铁磁材料((图4-2a) –磁短路 非铁磁性金属 (图4-2b) －涡流－反向削弱
14
模块一 感应加热概述
一、感应加热淬火的基本原理
交流电通过感应器时，电磁感应，表面层 产生了频率相同，电流方向相反的感应电 流。这种感应电流沿零件表面形成封闭回 路，称为涡流。
在涡流及零件本身电阻的作用下，电能即 在零件表面层转化为热能，将工件表层加 热。
根据焦耳—楞次定律，其热量
Q＝I2RT (J)
表4-4为比功率的使用范围。
20
二、感应加热装置所需要的总功率 1．一次淬火（一次加热）
P总 ＝PbS 2．连续淬火（连续加热）
P总 ＝πDhiPb υh是i—加—热感时应零圈件高与度感，应hi＝圈τ相υ，对τ运是动加速热度时。间、
例4-1 表4－5
21
模块三 中频感应加热装置
1000 ～ 8000Hz ， 深 度 大 于 3mm ， 直 径 为 20～500mm工件，表面淬火，也可用于回 火、正火及熔炼金属等。曲轴
热处理设备
主讲教师：张波
常州机电职业技术学院 材料教研室
1
学习目标
第一，了解高频、中频感应加热装置的 结构及性能 ；
第二，了解感应加热器的结构及设计 ； 第三，了解火焰加热装置 。
2
表面淬火方法 感应加热表面淬火 火 焰 表 面 淬 火 （ 简 称 火 焰 淬 火 ） 电接触加热表面淬火等
11
在居里点以下的透入深度称为冷透入深度 居里点以上的透入深度，称为热透入深度
12
（1）深层透热式加热（淬硬层深度δ≤Δ） 特点：加热时间短、淬火马氏体组织较细（硬
度高）、过渡层较薄（增加表面应力，提高疲 劳强度）、过热倾向小（加热时间短表面温度 低）。 较低频率，易实现深层加热。 （2）传导式加热（即δ＞Δ） 增加加热时间，造成δ增大、属于传导式加热， 如高频设备通过增加加热时间以获得深层加热， 此时δ＞Δ。
一、加热零件单位表面功率的确定
比功率：零件单位表面功率，是指被加热零件单 位面积上所需要的功率。
比功率是计算零件需要的总功率，选择感应装置 功率的最基本的依据。
相关性－－ 影响加热速度的快慢。比功率越大，加热愈快，
在较短时间内获得较薄的淬火层。 近似估算、查图表或取经验数据等方法确定。
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真空式电子管 灯丝 吸气剂-掺氮的蒸散型锆
铝或锆钒材料 阳极、阴极、栅极
三极管： 两个反向连结的pn接面， 可有pnp和npn 两种组合。 三个接出来的端点依序 称为发射极（emitter, E）、基极（base, B）和 集电极（collector, C）， 放大、振荡或开关等作 用
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涡流及其集肤、邻近效应 直流、交变电流？ 有没有实心的电线杆？
8
(1)集肤效应
电流分布不均匀，电流密度 由导体中心向表面逐渐增加，大 部分电流仅沿导体表层流动。
导体的电阻率越低、磁导率 越大、电流的频率越高，其穿透 深度越小，集肤效应越显著。
另外，由于导体的磁导率和电阻率会随温度 而变化，所以电流的穿透深度还会随温度的变 化而发生变化。
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五极管和七极管 的结构
类似于三极管， 不同的是它比三 极管多了几个栅 极。
变频电路
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晶体管（transistor） 固体半导体器件。 泛指一切以半导体材料为 基础的元件，二极管、三 极管、场效应管、可控硅 等。
酷睿™2双核处理器
该处理器含有2.9亿多个晶 体管 英特尔65纳米制程技术
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图4－4
led笔记本
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一、高频感应加热装置的结构 1．电子管振荡器 作用：将整流器输出的直流电变换为高频交流电。
振荡管又叫发射管，是高频振荡器的核心元件。 2．淬火变压器 又称高频变压器，是一个无铁芯的空心降压器 一次线圈就是第二振荡回路的电感线圈 ，约10匝，
二次线圈为单匝。 主要作用： 将10kV左右的高频电压降到 1kV左 右。
二、感应加热淬火方法 1．同时加热淬火 工件上需要加热表面置于感应器内，一次
完成加热，然后直接喷水冷却或将工件迅 速降落到淬火槽中冷却的方法。 2．连续加热淬火 这种方法是加热和冷却同时进行，前边加 热，后边冷却。
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模块二 高频感应加热装置
能力知识点1 电子管式高频加热装 置组成
居里点：实验－磁石加热一定温度磁性消失 the Curie temperature 居里温度，铁磁体和 顺磁体之间改变的温度，相变的转变温度。 低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时 和材料有关的磁场很难改变。电饭锅? 高于居里点温度时,该物质成为顺磁体，磁 体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。
再升高阳极电压，同阳极电流，一直进行到把阳 极电压和电流都增大到额定值为止。
假负载（通冷却水的空心圆盘），这样，即使长 时间加热也不会熔化，阳极电流和栅极电流也比 较稳定。
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三、高频感应加热装置的规格型号及其选择
表4-3 常用高频变频装置的型号及主要技术数据
19
能力知识点2 感应加热单位表面功率及总功 率的确定
电压降低，可以缩小工件与感应圈的间隙，增加 感应圈与工件的耦合程度，提高电能利用率。
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二、高频感应加热装置的维护 更换新振荡管－硬化处理
辉光，说明振荡管真空度降低
硬化处理的方法是：确定阳极电压表和电流表
位置，然后降低阳极电流至无辉光时为止，振荡 管工作一定时间，慢慢增大阳极电流，重复，电 流达到额定值。
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(2)邻近效应
当高频电流在导体中流动 时，电流会集中于导体邻近 侧流动的一种特殊的物理现 象。 沿着与导线相邻的金属板 边缘流动到B处（导线与金 属板互为邻近导体）(图b) 路径虽然距离更长，但其 上电流密度却最高。Biblioteka 低频高频10
1、集肤效应 直流、交流电－交变电流的集肤效应 (1/e)I0电流透入深度Δ
13
2、环流效应 定义 3、尖角效应 定义，尖角等磁力线密集，电流密度大，过热等 图4－1 4、尖角效应 感应圈与零件的间距越小，感应电流在零件的表
面就越大 屏蔽磁场的措施： 铁磁材料((图4-2a) –磁短路 非铁磁性金属 (图4-2b) －涡流－反向削弱
14
模块一 感应加热概述
一、感应加热淬火的基本原理
交流电通过感应器时，电磁感应，表面层 产生了频率相同，电流方向相反的感应电 流。这种感应电流沿零件表面形成封闭回 路，称为涡流。
在涡流及零件本身电阻的作用下，电能即 在零件表面层转化为热能，将工件表层加 热。
根据焦耳—楞次定律，其热量
Q＝I2RT (J)
表4-4为比功率的使用范围。
20
二、感应加热装置所需要的总功率 1．一次淬火（一次加热）
P总 ＝PbS 2．连续淬火（连续加热）
P总 ＝πDhiPb υh是i—加—热感时应零圈件高与度感，应hi＝圈τ相υ，对τ运是动加速热度时。间、
例4-1 表4－5
21
模块三 中频感应加热装置
1000 ～ 8000Hz ， 深 度 大 于 3mm ， 直 径 为 20～500mm工件，表面淬火，也可用于回 火、正火及熔炼金属等。曲轴
热处理设备
主讲教师：张波
常州机电职业技术学院 材料教研室
1
学习目标
第一，了解高频、中频感应加热装置的 结构及性能 ；
第二，了解感应加热器的结构及设计 ； 第三，了解火焰加热装置 。
2
表面淬火方法 感应加热表面淬火 火 焰 表 面 淬 火 （ 简 称 火 焰 淬 火 ） 电接触加热表面淬火等
11
在居里点以下的透入深度称为冷透入深度 居里点以上的透入深度，称为热透入深度
12
（1）深层透热式加热（淬硬层深度δ≤Δ） 特点：加热时间短、淬火马氏体组织较细（硬
度高）、过渡层较薄（增加表面应力，提高疲 劳强度）、过热倾向小（加热时间短表面温度 低）。 较低频率，易实现深层加热。 （2）传导式加热（即δ＞Δ） 增加加热时间，造成δ增大、属于传导式加热， 如高频设备通过增加加热时间以获得深层加热， 此时δ＞Δ。
一、加热零件单位表面功率的确定
比功率：零件单位表面功率，是指被加热零件单 位面积上所需要的功率。
比功率是计算零件需要的总功率，选择感应装置 功率的最基本的依据。
相关性－－ 影响加热速度的快慢。比功率越大，加热愈快，
在较短时间内获得较薄的淬火层。 近似估算、查图表或取经验数据等方法确定。