感應(yīng)淬火工藝有以下幾種加熱方式

2019-03-18 00:00:00    來源：高中頻淬火加熱設(shè)備    點(diǎn)擊：1757    喜歡：1

 感應(yīng)淬火工藝有以下幾種加熱方式  且都有適用的工件。

1. 一次加熱法

一次加熱法或稱同時(shí)加熱方式是感應(yīng)淬火的最常用方式。當(dāng)此法采用兩根矩形管包圍工件表面作旋轉(zhuǎn)加熱時(shí)，習(xí)慣上已稱為一發(fā)法（Single Shot）。

一次加熱法的優(yōu)點(diǎn)是將工件需要加熱的全部表面積一次完成，因此，其操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，它適用于加熱面積不太大的工件，對(duì)加熱面積特別大的工件，采用一次加熱法，需要相當(dāng)大的電源功率，投資費(fèi)用較高。

一次加熱法最常見的例子是中小模數(shù)齒輪、CVJ鐘形殼桿部、內(nèi)滾道、托帶輪、支重輪、鋼板彈簧銷子、撥義、氣門端頭、氣門搖臂圓弧部等等。

（1）半軸一次淬火

有的資料曾對(duì)半軸感應(yīng)淬火相同產(chǎn)量的裝備占地面積進(jìn)行對(duì)比，用一次加熱法，設(shè)備占地面積為40m²，而用掃描淬火法為115m²，如圖1所示。

東汽公司現(xiàn)在半軸淬火工藝已從掃描淬火改為橫向磁場(chǎng)一次加熱淬火，生產(chǎn)節(jié)拍由數(shù)分鐘降至40s，在生產(chǎn)效率大大提高的同時(shí)，半軸抗彎扭疲勞強(qiáng)度亦提高10倍以上。

（2）齒輪一次淬火

一次加熱法對(duì)齒輪加熱工藝應(yīng)用上的另一改進(jìn)是采用了斜包形感應(yīng)圈替代整個(gè)包圍形感應(yīng)圈，如圖2所示。眾所周知，不同齒輪模數(shù)應(yīng)選擇不同電流頻率來加熱，如果電流頻率太高或太低，用整圈包圍齒輪的感應(yīng)圈加熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)齒頂溫度高于或低于齒槽的現(xiàn)象，當(dāng)采用斜包型感應(yīng)器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)加熱時(shí)，由于齒面上的每一質(zhì)點(diǎn)，只在轉(zhuǎn)到感應(yīng)圈覆蓋區(qū)時(shí)才加熱，因此，其實(shí)際加熱情況為加熱、停、加熱、停……每個(gè)質(zhì)點(diǎn)只在每一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到有效圈覆蓋區(qū)加熱一次，其余時(shí)間為勻溫時(shí)間，因此，有助于防止齒頂溫度過高或太低，此種斜包型感應(yīng)器在國(guó)內(nèi)某機(jī)床廠得到重視與應(yīng)用。

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2. 掃描淬火法

當(dāng)工件加熱面積較大、電源功率較小時(shí)，常采用此法，此時(shí)，計(jì)算加熱面積S是指感應(yīng)圈所包容的區(qū)域，因此，相同功率密度，所需電源功率較小，設(shè)備投資費(fèi)用低，適用于小批量生產(chǎn)，典型例子為大直徑活塞桿、瓦楞輥、軋輥、輸油管、抽油桿、鋼軌、機(jī)床導(dǎo)軌等等。圖3所示為一種大直徑軸掃描淬火，工件直徑Ф750mm、L=10m，電源f =60Hz，功率1500kW，硬化層深75mm，淬火槽與游泳池相似。

（1）帶臺(tái)階的軸掃描淬火

帶臺(tái)階的軸曾被舊工藝規(guī)定為近臺(tái)階處淬硬層可以中斷，甚至在一些機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中進(jìn)行示例，如圖4所示。

此種工藝的難點(diǎn)，由于矩形管橫向磁場(chǎng)加熱法的應(yīng)用，使縱向電流流過臺(tái)階處而解決。同樣，用掃描法時(shí)，當(dāng)采用斜包形感應(yīng)器（頂視為圓形，箭頭方向直視為橢圓形）時(shí)，由于在工件上感應(yīng)的渦流也是斜包形，既通過臺(tái)階的小直徑，同時(shí)通過臺(tái)階的大直徑，因此，臺(tái)階處的淬硬層，在臺(tái)階相差不大時(shí)，可以連接起來。

（2）掃描與一次加熱二種工藝相結(jié)合的淬火法

對(duì)凸輪軸，當(dāng)凸輪寬度與軸頸寬度相差甚大時(shí)，一般采用雙工位，兩種感應(yīng)器各加熱凸輪與軸頸，但也有一種方法，即采用寬度與凸輪寬度相適合的感應(yīng)器，除一次加熱法加熱凸輪外，又可用掃描法進(jìn)行軸頸的淬火，感應(yīng)器有兩個(gè)淬火液進(jìn)水管頭，如圖5所示。

3.分段一次加熱淬火法

典型的例子是凸輪軸的多個(gè)凸輪，每次加熱一個(gè)或多個(gè)凸輪，淬火后，又加熱另一部分凸輪，齒輪逐齒一次淬火也可以列入這一類。

4. 分段掃描淬火

典型例子是氣門搖臂軸或變速義軸，一根軸上的多個(gè)部位進(jìn)行掃描淬火，其淬火寬度可以是不同的，逐齒掃描淬火也可以列入這一類。

5. 液體中加熱淬火

在液體中加熱淬火，即感應(yīng)器與工件的加熱表面均浸在淬火液中，進(jìn)行加熱，由于加熱表面得到的功率密度大于周圍淬火液的冷卻速度，因此，表面很快升溫，當(dāng)感應(yīng)器斷電后，由于工件心部吸熱及淬火液的冷卻，工件表面得到淬火。

這種方法一般適用于要求臨界冷卻速度較小的鋼材制的工件。工件自冷淬火，則是工件置在空氣中，感應(yīng)器斷電后，由工件心部吸收表面的熱量，當(dāng)加熱表面的冷速大于臨界冷速時(shí)，得到淬硬，與液體中淬火的情況相似。

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