感應(yīng)加熱淬火的基本原理感應(yīng)加熱主要依據(jù)電磁感應(yīng)、集膚效應(yīng)和熱傳導(dǎo)三項基本原理,即當交變電流在導(dǎo)體中通過時,在所形成的交變磁場作用下,導(dǎo)體內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)體中的電流強度從表面向心部呈指數(shù)規(guī)律衰減,電流集中在臨近導(dǎo)體外表的一薄層,這種現(xiàn)象就是所謂的交變電流集膚效應(yīng)。感應(yīng)淬火正是利用這種集膚效應(yīng),使工件表面快速加熱并淬火。
連續(xù)感應(yīng)加熱淬火工藝的優(yōu)點是,可用較小功率的電源設(shè)備處理比較長而大的工件,設(shè)備占地面積小,生產(chǎn)成本較低。長期以來,中頻連續(xù)淬火多采用圓環(huán)形連續(xù)淬火感應(yīng)器,工件中沿圓周方向產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種工藝本身具有一個難于克服的缺點,凡工件軸向尺寸變化的部位,就出現(xiàn)不均勻的脆硬層。為了解決上述問題,擴大連續(xù)感應(yīng)加熱淬火的應(yīng)用范圍,我們試驗研究了縱向連續(xù)感應(yīng)加熱淬火法。
縱向連續(xù)淬火感應(yīng)器的有效部分,前部主要起預(yù)熱作用,建立的是橫向磁場,在工件中產(chǎn)生縱向的感應(yīng)電流(渦流),將工件加熱到居里點以上溫度,后部裝當?shù)斢袑?dǎo)磁體,加熱工件到淬火溫度。這種感應(yīng)器完全是利用中頻電流的鄰近效應(yīng)實現(xiàn)工件的加熱。感應(yīng)器上裝有淬火用的附加噴水裝置,加熱淬火時工件旋轉(zhuǎn)。
當感應(yīng)器位于半軸桿部和完整花鍵部位時,感應(yīng)器左、右側(cè)的零件幾何尺寸和形狀對稱,感應(yīng)器中電流建立的磁力線分布均勻,零件相應(yīng)部位產(chǎn)生的感應(yīng)電流均勻,所以加熱也是均勻的。當感應(yīng)器位于花鍵過渡段時,感應(yīng)器左側(cè)的零件幾何形狀發(fā)生了變化。由磁力線折射定律可知,感應(yīng)器電流建立的磁力線將發(fā)生偏移。
感應(yīng)淬火是一種重要的熱處理方法,被廣泛應(yīng)用于傳動零部件的局部表面強化,以提高其表面耐磨性及承載能力,精確控制硬化層深度和顯微組織。通過發(fā)展和挖掘感應(yīng)淬火設(shè)備及工藝技術(shù),加強標準化建設(shè),充分應(yīng)用感應(yīng)淬火的工藝特點,揚長避短,更好的彌補滲碳及其他表面強化工藝的不足,促進行業(yè)的整體發(fā)展,前景非常樂觀。
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