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感應加熱淬火感應器的設計原則.pdf

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熱 處 理 eat Treatm ent 感應加熱淬火感應器的設計原則 大江信達車輛股份有 限公 司 (重慶 401321) 李芝 明 感應加熱淬火感應器是利用渦流原理來完成零 件表 面淬火 、表 面強 化 的關 鍵 加 熱 元 件 。進 行 表 面 加熱 的零 件種 類 很 多 ,形 狀 差異 很 大 ,因此 感 應 器 的設計 形 態各 異 ,一 般 對感 應 器 的尺 寸 主要 考 慮 感 應 圈的直 徑 、高 度 、截 面 形 狀 、冷 卻 水 路 及 噴水 孔 等 ,其設計 思路 如下 。 1.感應器的直徑 感應器的形狀是根據加 熱零件 的表面輪廓來 確 定 的 ,要求 感 應 圈 與零 件 之 間必 須 有 一 定 的 間 隙 , 而且 各處 應均勻 一致 。 對外圓加熱時,感應器的內徑 D自=D。+2a;對 內孔加熱時,感應器的外徑 D =D。一2a。其中, 為工 件 的外 圓直 徑或 內孑L直 徑 ,。為二者 之間 的 間隙 (對 軸 類 零 件 取 1.5~3.5mm,齒 輪 零 件 取 1.5~ 4.5mm,內孔 零件 取 1~2ram。如 進行 中頻感 應加 熱 淬火 ,則 問隙 略有 不 同,一 般軸 類 零件 為 2.5— 3mm,內孔為 2— 3mm)。 2.感應器 的高度 感應器的高度主要根據加熱設備 的功率 Pn、工 件 的直徑 D和所 確定 的 比功 率 P 來 確定 : 也雷 雹G 墨 ,評 為 5級 。前幾批 次約 100件 零件 經熒光 磁粉 無 損 檢測 ,無裂 紋 。該 零 件 從 2011年 9月 以來 ,已批 量 生產 約 2000件 ,質量穩 定可靠 。 3.結 語 (1)對于小圓角 、大直徑零件來說 ,復合導磁 體連續感應器很好地兼顧 了圓角淬火質量及桿部加 熱效率兩者之 間的關 系,現場實際使用效 果 良好 , 有較大推廣價值。 (2)數控淬火機床 的可編程 、變功率 ,以及變 移動速度等功能,使感應淬火技術得到進步 ,產品 質量更加穩定可靠。MW (20120612) . 篇 罌 簍簍墨 參磊 工。熱加工 q 聶 ‘『一 。?!?(1) 對于 短軸 類 零件 一 次 加 熱 ,為 防 止尖 角 過 熱 ,感應圈的高度應小于零件的高度。 (2) 長軸類 零 件 一 次加 熱 局 部 冷卻 時 ,感 應 圈 的高度為需要淬火區長度的 1.05~1.2倍。 (3) 單 匝感應 圈 高 度 太 高時 ,工 件 表 面 的 加熱 不 均勻 ,中間 溫度 比兩 邊 的 溫 度 高 出許 多 ,頻 率 越 高則越明顯,故多采用雙匝或多匝感應圈來代替。 3.感應圈的截面形狀 感應 圈 的 截 面形 狀 較 多 ,如 圓形 、正 方形 、矩 形 、板形 (外焊冷卻水管)等 ,當淬火面積相同時 , 彎制成矩形截面感應 圈最省料 ,而且透熱層 均勻。 圓形截面最差 ,但易于彎制。選用 的材料多為黃銅 管 或純 銅管 ,高 頻 感 應 圈壁 厚 為 0.5mm,中頻 感 應 圈為 1.5ram。 4.冷卻水路與噴水孔 考 慮到 因渦 流 損耗 而 發 熱 ,故 各 組 成 部 分 需 要 通水冷卻,對 于銅管可直接通水冷卻 ,銅板制造部 分 可做 成夾 層 或 外焊 銅 管 組 成 冷 卻水 路 ;高 頻 連 續 或同時加熱采用 自噴冷卻時 ,感應圈噴水孔 的直徑 多為 0.8— 1.0mm,中頻 感 應 加 熱 為 1— 2mm;連 續 加熱淬 火感應 圈噴 水孔 的角度 為 35?!?5。,孔 距為 3 — 5mm。同時 加 熱 淬 火 噴 水孔 應 交 錯 排 列 ,孔 距 布 置均 勻 ,一般 噴水 孔的 總面 積 應小 于進 水 管 的面 積 , 以確保噴水 的壓力 和進 水壓力 符合要 求 。 需要注意的是 ,為解 決 內孔加 熱 的環形 效應 , 可 在感應 圈上 卡 上鐵 氧 (高 頻感 應 淬 火 )或 硅 鋼 片 (中頻感應淬火),制成 “門字形”導磁體 ,驅使電 流沿導磁體的缺 口 (感應圈的外層 )流過。為 防止 不 該硬化 的 部 分被 加 熱 ,可 采 用 鋼環 或 軟 磁 材 料 制 成 磁短路 環 屏 蔽 。另外 感 應 加 熱 時 ,對 于 感 應 圈 靠 近尖角部 分 的間隙應適 當加 大 ,以防局部 過熱 。 MW (20120506)
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原則 淬火 設計 加熱 感應 感應器
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