感应加热表面淬火课件.ppt

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1、感应加热表面淬火1第一章：请在此处输入您的标题第二章：请在此处输入您的标题第三章：请在此处输入您的标题Contents目录第一章：感应加热表面淬火简介第二章：感应加热表面淬火技术第三章：感应加热表面淬火案例2感应加热表面淬火简述Clickheretoaddyourtitle3感应加热是将零件置于感应器内，当有一定的电流频率的交流电通过感应器时，在零件表面就有感应电流产生，此电流分布在表面，井以涡流的形式出现，迅速加热表面使其达到淬火温度，然后切断电源，并将零件急速冷却，实现感应如热表面淬火。感应加热表面淬火是利用电磁感应的原

2、理，使零件在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，又根据交流电的集肤效应。以涡流形式将零件表面快速加热，而后急冷的淬火方法。它在热处理领域中占有重要地位，这一技术已经在我国被广泛应用。感应加热表面淬火简介4感应加热表面淬火的使用频率不同，可以分为超高频(27MHz)、高频(200-250kHz)、中频(2500～8000Hz)和工频(50Hz)。由于电流频率不同，加热时感应电流透人深度不同。使用高频时，感应电流透入深度很小（约0.5mm），主要用于小模数齿轮和小轴类零件的表面淬火[3]；使用中频时．感应电流透人深度（约5～

3、10mm）t主要用于中、小模数的齿轮、凸轮轴、曲轴的表面淬火；使用超高频时，感应电流透人深度极小，主要用于锯齿、刀刃、薄件的表面淬火；使用工频时，电流透人深度较大(超过10mm)，主要用于冷轧辊表面淬火。56感应加热表面淬火是表面淬火方法中比较好的一种，因此，受到普遍的重视和广泛应用。与传统热处理相比，它有以下的优点。1）感应加热属于内热源直接加热，热损失小，因此加热速度快，热效率高。2）加热过程中，由于加热时间短，零件表面氧化脱碳少，与其他热处理相比，零件废品率极低。3）感应加热淬火后零件表面的硬度高，心部保持较好的塑性和韧

4、性，呈现低的缺L]敏感性，故冲击韧性、疲劳强度和耐磨性等有很大的提高。4）感应加热设备紧凑，占地面积小，使用简便（即操作方便）。5）生产过程清洁，无高温，劳动条件好。6）能进行选择性加热。7）感应加热表面淬火的机械零件脆件小，同时还能提高零件的力学性能（如屈服点、抗拉强度、疲劳强度），同样经过感应加热表面淬火的钢制零件的淬火硬度也高于普通加热炉的淬火硬度。78）感应加热设备可放置在加工生产线上，通过电气参数对过程进行精确的工艺控制。9）和用感应加热淬火，可用普通碳素结构钢代替合金结构钢制作零件而不降低零件质量，所以，在某些条件

5、下可以代替工艺复杂的化学热处理。10）感应加热小便应用于零件的表面淬火，还可以用于零件的内孔淬火，这是传统热处理所不能达到的。然而，感应加热表面淬火也有其本身的不足。1）设备与淬火工艺匹配比较麻烦，因为电参数常发生变化。2）需要淬火的零件要有一定的感应器与其相对应。3）要求使用专业化强的淬火机床。4）设备维修比较复杂。8一、感应加热的基本原理感应加热的物理基础将工件放在感应器中，当感应器中通过交变电流时，在其内部产生交变磁场，由交变磁场激发的感应电势将在工件的表面产生感应电流，这种电流又称涡流。因为工件材料的电阻很小，所以不大

6、的感应电势便造成强度很大的涡流，从而释放出大量的焦耳热，使工件表面层温度迅速升高。9集肤效应：涡流在工件表面最大，由表面向心部呈指数规律衰减的现象。感应电动势的瞬时值：e＝-dø/dt(V)式中：dø/dt表示磁通ø对时间的变化率，负号表示感应电动势方向与dø/dt方向相反。电流透入深度：工程上规定，当涡流强度从表面向内层降低到其数值等于表面最大涡流强度的0.368倍时，该处到表面的距离称为电流透入深度。对于碳钢：δ=500·f-1/2(mm)f－电流频率10集肤效应由于工件内存在着电动势．从而产生闭合电流．称之为涡流。涡流的

7、分布是不均匀的．由工件表面向心部呈指数规律衰减．距离表面为x处的强度为当交流电流通过导体时．在导体表面电流最大．越向内部电流密度越小的现象称为集肤效应。当电流频率越高，集肤效应越显著。112、邻近效应电流瞬时方向相反时，则最大电流密度就出现在两导体相邻的一面；当导体内电流的瞬时方向相同，则最大电流密度将出现在两导体相背的一面。这种电流向一侧集中的现象叫邻近效应。导体内电流的频率越高、导体间距越小，邻近效应越明显。123、圆环效应圆环效应:当交变电流通过环形导体时，电流在导体横截面上的分布将发生变化，此时电流仅仅集中在圆环的内侧

8、．这种现象叫圆环效应。圆环的曲率半径越小，径向宽度越大，圆环效应也越显著。4、尖角效应尖角效应：当感应器与工件间的距离相同，但在工件尖角处的加热强度远较其它光滑部位强烈，往往会造成过热．这种现象称为。尖角效应是由于磁力线易于集中在尖角处，感应涡流较大的缘故。13感应加热其热量