感應淬火（利用電磁感應在工件內產生渦流進行加熱）

感應淬火（利用電磁感應在工件內產生渦流進行加熱）

感應淬火 （利用電磁感應在工件內產生渦流進行加熱） 次瀏覽 | 2022.10.27 14:14:01 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 感應淬火利用電磁感應在工件內產生渦流進行加熱

感應淬火（inductionhardeningorinductivehardening）就是利用電磁感應在工件內產生渦流而將工件進行加熱。感應淬火設備類型分為：工頻、低頻、中頻、超音頻、高頻、超高頻感應淬火設備幾種，根據淬硬深度需要來選擇適用頻率。感應淬火工作原理：將工件放到感應器內，感應器一般是輸入中頻或高頻交流電(300-300000Hz或更高)的空心銅管。中頻淬火設備一般為可控硅，目前國內有用IGBT感應電源做中頻的，比可控硅節能，但是價格較可控硅的高。操作人員應熟悉和遵守淬火設備操作規程，并穿戴好規定的防護用品。

中文名

感應淬火

外文名

inductionhardeningorinductivehardening

原理

電磁感應在工件內產生渦流

分類

工頻、低頻等

淬火原理

感應淬火工作原理：將工件放到感應器內，感應器一般是輸入中頻或高頻交流電(300-300000Hz或更高)的空心銅管。產生交變磁場在工件中產生出同頻率的感應電流，這種感應電流在工件的分布是不均勻的，在表面強，而在內部很弱，到心部接近于0，利用這個集膚效應，可使工件表面迅速加熱，在幾秒鐘內表面溫度上升到800-1000oC，而心部溫度升高很小。

工藝方法

快速加熱與立即淬火冷卻相結合。

通過快速加熱使待加工鋼件表面達到淬火溫度，不等熱量傳到中心即迅速冷卻，僅使表層淬硬為馬氏體，中心仍為未淬火的原來塑性、韌性較好的退火（或正火及調質）組織。

淬火方式

感應加熱表面淬火（高頻、中頻、工頻）,火焰加熱表面淬火，電接觸加熱表面淬火，電解液加熱表面淬火，激光加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火。

淬火類型

室溫時感應電流流入工件表層的深度δ（mm）與電流頻率f（HZ）的關系為

頻率升高，電流透入深度降低，淬透層降低。

常用的電流頻率有：

1、高頻加熱：100～500KHZ，常用200～300KHZ，為電子管式高頻加熱，淬硬層深為0.5～2.5mm，適于中小型零件。

2、中頻加熱：電流頻率為500～10000HZ，常用2500～8000HZ，電源設備為機械式中頻加熱裝置或可控硅中頻發生器。淬硬層深度～10mm。適于較大直徑的軸類、中大齒輪等。

3、工頻加熱：電流頻率為50HZ。采用機械式工頻加熱電源設備，淬硬層深可達10～20mm，適于大直徑工件的表面淬火。

獨特優勢

感應淬火與普通加熱淬火比較具有如下優點：

1.熱源在工件表層，加熱速度快，熱效率高

2.工件因不是整體加熱，變形小

3.工件加熱時間短，表面氧化脫碳量少

4.工件表面硬度高，缺口敏感性小，沖擊韌性、疲勞強度以及耐磨性等均有很大提高。有利于發揮材料地潛力，節約材料消耗，提高零件使用壽命

5.設備緊湊，使用方便，勞動條件好

6.便于機械化和自動化

7.不僅用在表面淬火還可用在穿透加熱與化學熱處理等。

8、加熱速度極快，可擴大A體轉變溫度范圍，縮短轉變時間。

9、淬火后工件表層可得到極細的隱晶馬氏體，硬度稍高（2～3HRC）。脆性較低及較高疲勞強度。

10、經該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理后可直接裝配使用。

11、淬硬層深，易于控制操作，易于實現機械化，自動化。

適于中碳鋼35、45鋼和中碳合金結構鋼40Cr及65Mn、灰口鑄鐵、合金鑄鐵的火焰表面淬火。是用乙炔-氧或煤氣-氧混合氣燃燒的火焰噴射快速加熱工件。工件表面達到淬火溫度后，立即噴水冷卻。淬硬層深度為2～6mm，否則會引起工件表面嚴重過熱及變形開裂。

淬火設備類型

感應淬火設備類型分為：工頻、低頻、中頻、超音頻、高頻、超高頻感應淬火設備幾種，根據淬硬深度需要來選擇適用頻率。淬硬層深度越大，所需頻率越低，反之，則越高。

目前感應淬火以中頻、超音頻、高頻、超高頻為主。

中頻淬火設備一般為可控硅，目前國內有用IGBT感應電源做中頻的，比可控硅節能，但是價格較可控硅的高。相對來說，IGBT是發展趨勢，因其轉換效率較高，而且性能穩定，內部實現軟開關，不容易出故障。

超音頻、高頻淬火設備則是IGBT感應電源。目前國內IGBT感應電源已經歷三代。第一代為窄頻率多主板為顯著特征。第二代則是寬頻率范圍，單一主板為主要特征。第三代，則從技術結構上進行了革命性的改變，實現數字化控制，能傳輸和儲存能量監控數據，便于實現標準化管理。

超高頻淬火設備一般以電子管為主，MOSFET也有一定發展，目前國內有以IGBT做的。電子管高頻設備的環境污染已經眾所周知，但是其取代者MOSFET故障率較高，引用范圍收到限制。IGBT相對穩定，是現在普遍應用于高頻、中頻領域的核心。

常用感應淬火設備有以下幾類：

1、超音頻淬火設備：

型號

WH-VI-16、WH-VI-40、WH-VI-50、WH-VI-80、WH-VI-120、WH-VI-160、WH-VI-300

2、高頻淬火設備：

型號

WH-VI-16、WH-VI-30、WH-VI-40、WH-VI-50、WH-VI-80、WH-VI-120、WH-VI-160、

3、中頻淬火設備：

型號

GS-ZP-160、GS-ZP-200、GS-ZP-300、GS-ZP-400、GS-ZP-400、GS-ZP-500、GS-ZP-750、GS-ZP-800

性能特點

1、加熱快：最快加熱速度不到1秒，并且加熱速度可以調節控制。

2、耗電省：熱效達95%以上，因而比其它加熱方式（如煤氣、氧氣、乙炔、焦煤、電爐、電子管高頻等）均節能。

3、效果佳：工件表面加熱均勻，升溫快，減少了工件表面氧化層及工件之變形程度。

4、效率高：設備有自動設定功能，操作可以一人完成，從而較少了工序，提高效率。

5、適用廣：50kw高頻淬火爐可加熱工種金屬工件。（根據工件形狀不同而制作感應圈）

6、操作易：數控型設計，整機無需調試，安裝、操作十分方便，5分鐘即可學會。

7、環保好：無噪音，污染及明火，更易滿足環保和消防之要求。

8、占地少：設備體積小，重量輕，占用空間不足半立方，便于搬動和移動。

應用領域

1、各種五金工具、手工工具的熱處理。如鉗子、扳手、旋具、錘子、斧頭、刀具等。

2、各種汽車配件、摩托車配件的高頻淬火處理。如：曲軸、連桿、活塞銷、曲柄銷、球頭銷、鏈輪、凸輪軸、氣門、各種搖臂、搖臂軸；變速箱內各種齒輪、花鍵軸、傳動半軸、各種小軸、各種撥叉等感應淬火的處理。

3、各種電動工具上的齒輪、軸等的感應淬火處理。

4、各種液壓元件、氣動元件的高頻淬火的熱處理。如柱塞泵的柱。

5、塞、轉子泵的轉子；各種閥門上的換向軸、齒輪泵的齒輪等的淬火處理。

6、金屬零件的熱處理。如各種齒輪、鏈輪、各種軸、花鍵軸、銷等的感應淬火處理。

7、各種安全閥和鍛鋼閥閥門的閥瓣和閥桿的感應淬火處理。

8、機床行業的機床床面導軌和床身里齒輪的淬火處理。

注意事項

1、使用感應淬火設備時機房應通風良好，保持清潔、整齊和干燥。設備必須有兩人以上方可開機操作，并指定操作負責人。操作人員應熟悉和遵守淬火設備操作規程，并穿戴好規定的防護用品。工件應去除毛刺、鐵屑和油垢，否則容易產生打弧，操作時也要防止工件與感應器接觸產生打弧。使用感應淬火機床，應注意電氣、機械和液壓傳動等的安全操作規程。設備需由專人修理，修理前用放電棒對電容器等進行放電。嚴禁帶電搶修。

2、感應淬火設備，是用工業電頻率、低電壓、大電流，對大型工件進行加熱淬火或正火。使用時應遵守安全用電規則。

3、感應淬火過程中為防止大工件高感應加熱時炸裂傷人，操作時必須嚴格遵守高頻熱處理操作規程和相應的大件熱處理工藝規程。應先對大工件逐件進行超聲波探傷，凡探傷后發現有白點、嚴重偏析和疏松等缺陷的工件，禁止用高頻設備加熱。工件應去除毛刺、鐵屑和油污，以防止打弧。生產操作中，必須指定負責人，操作者必須熟悉和遵守感應淬火設備操作規程。

4、熱處理車間、工段的安全管井應符合國家分布的有關法規或條例，應設置必要的勞保、消防、急救、環保、通風、照明用品及設備。其車間內一定要制定一套符合標準要求的、更具體的安全操作文件，并在生產中嚴格執行。

參考資料