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發布時間：2020-08-05 08:34
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高頻淬火設備快速加熱的原理是什么
好像現在隨便在車間抓一個人，十個里面有九個都知道高頻淬火設備，但是真正知道高頻設備加熱原理的，我相信在這十個人里面有2、3就不錯了。今天就來給大家講講這個高頻設備快速加熱的基本原理包括：快速加熱的物理原理和快速加熱時的金屬學原理兩部分。
感應加熱是金屬快速加熱的方法之一。它能夠使用很高的能流密度，使工件迅速加熱到熱處理或者透熱鍛造溫度。這種加熱方法具有很高的熱能利用率，在工業身纏中得到比較廣泛地應用。
高頻感應加熱設備的基本電路由交流電源G、電容器C、感應線圈L和被加熱的鋼材M等部分組成。可以認為，它是一個由電感和電容組成的振蕩電路，加熱鋼材所消耗的能量由交流電源進行補償。
車床變速箱撥叉齒輪采用超音頻淬火電源進行熱處理的工藝分析
車床變速箱撥叉齒輪的模數為6mm，材料為38CrMoA1A鋼。熱處理技術要求：調質硬度為250-280HBW。為滿足此要求，不少廠家采用超音頻淬火電源進行熱處理，效果良好。
（1）工藝流程 調質一粗加工一高溫時效一精加工一氣體滲氮一精加工一成品。
（2）熱處理工藝
1）調質處理。采用超音頻淬火電源進行，淬火工藝：930-950℃，淬油；高溫回火工藝：630-650℃，油冷。
2）高溫時效。同樣采用超音頻淬火電源進行，加熱溫度為560℃，空冷。
不少廠家采用上述工藝進行熱處理，生產出來的齒輪硬度達到250-280HBW，滿足了工作的需要。更好的是此工藝適合大批量大規模生產，可以大大提高工人的生產效率。
大型彈簧鋼片采用超音頻感應淬火設備進行熱處理的工藝分析
大型彈簧鋼片的材料為厚度3mm的65Mn熱軋彈簧鋼板，其化學成分以及金相組織符合設計要求，熱處理后硬度在43-48HRC，平面度≤0.7mm，脫碳層≤0.3mm，表面無裂紋等外觀缺陷。2、淬火冷卻介質不凈（有雜質）或使用溫度過高，為此，我們應保持淬火冷卻介質的清潔，合理降溫。為滿足上述要求，采用超音頻感應淬火設備進行熱處理，效果良好。
根據65Mn具有良好淬透性的特點，厚度3mm的薄板采用油冷即可獲得要求的硬度和組織性能。查看電源、淬火機床冷卻水路冷卻系統有無漏水、堵塞現象、流量有無異常、水壓、溫度是否在正常范圍等特別是增壓泵供感應器冷卻的水路更要認真檢查否則零件加熱時輕者燒斷感應器,重者損壞電源。淬火采用超音頻感應淬火設備進行，用4t的淬火壓床噴油冷卻，硬度高達63HRC，再進行加熱回火。但由于該鋼片的φ466mm的外邊緣與φ17mm孔之間、φ112mm圓周與φ13mm孔之間冷卻先于其他部位，因此是淬火應力集中的部位，冷卻后的畸變很大（呈S形），在350-380℃回火壓緊過程中，上述部位出現裂紋。
分析裂紋產生的具體情況：①首先為機械加工應力的影響，φ17mm、φ13mm孔均是在熱處理以前已經沖出，在粗磨過程中磨削量過大，兩面在磨削過程中均存在較大的機械加工應力，熱處理前未及時消除。（1）工藝流程調質一粗加工一高溫時效一精加工一氣體滲氮一精加工一成品。②熱應力的影響，該鋼具有過熱敏感性，淬火過程中產生較大的淬火應力，脆性增加，要消除淬火后產生的熱應力與組織應力，必須及時回火以降低硬度和脆性，提高彈性極限、塑性和韌性等，同時該鋼具有第二類回火脆性，應在回火結束后快冷，對其進行400-450℃的回火，是為了滿足顯微組織和硬度的需要，而此時已經將引起鋼片微塑變的主要因素消除或明顯減弱。
為了獲得要求的硬度、組織、變形量，對粗磨后的鋼片增加500-600℃的一邊高溫回火，其目的是消除磨削時存在的加工應力；2、正確鍛造和進行預備熱處理對高合金工具鋼，鍛造工藝的正確執行十分重要，鍛造時必須盡可能改善碳化物分布，使之達到規定的級別。針對淬火應力和脆性大的具體情況，將淬火加熱溫度降低10℃左右，采用4t壓床噴油冷卻，減小淬火應力；提高回火溫度，加快其組織轉變的速度以及提高回火后的冷卻速度；以及改進設計結構等。
感應加熱表面淬火常見的缺陷分析以預防方法
1.硬度不足和軟點、軟帶
匯流條之間的距離太大， 調整匯流條之間的距離為1-3mm。
淬火介質中有雜質或乳化劑老化 更換淬火介質。
冷卻水壓力太低或者冷卻不及時，增加水壓，加熱冷卻水流量，加熱后及時噴水冷卻。 i.零件在感應器中位置偏心或零件彎曲嚴重 調整兩件或感應器的相對位置，是個邊間隙相等；若是零件彎曲嚴重 調整零件或感應器的相對位置，使各邊間隙相等；若是零件彎曲嚴重，淬火前應進行矯直處理。此缺陷會大大影響鋼鐵件的正常使用，因此，了解缺陷產生的原因及預防措施是非常重要的。
②淬硬層深度不足
a.頻率過高導致渦流透熱深度過淺 太正電參數，降低感應加熱頻率。
b.連續淬火加熱時零件與感應器之間的相對運動速度過快 可采用預熱-加熱淬火。
c.加熱時間過短 可以返淬，單反淬錢應進行感應加熱退火。
③淬硬層剝落 產生的原因是表面淬硬層硬度梯度過大，或是硬化層太淺，表面馬氏體祖師倒是體積膨脹等。應對措施是正確調整電參數，采用預熱-加熱淬火，加深過度層深度。
④淬火開裂
a.鋼中碳和錳的含量不應超過上限，可在試淬時調整工藝與參數，也可調整淬火介質。
b.鋼中夾雜物多，成網狀或成分有偏西或含有害元素多 檢查飛劍術夾雜物含量或分布狀況，毛坯需進行反復鍛造。
c.傾角處或鍵槽等尖角處加熱時出現瞬間高溫而淬裂中尖角倒圓，淬火前用石棉繩或金屬棒料堵塞溝槽，空洞。
e.淬火介質選擇不當 改用冷卻能力低的淬火劑。用油，聚乙烯醇水溶液或其他乳化劑作為合金鋼淬火劑。
f.回火不及時或回火不足 淬火后應及時回火，淬火和回火之間的停留時間，對于碳鋼和鑄鐵件補一個超過4h，合金鋼不應超過0.5h。回火不足時，適延長回火時間。
g.材料淬透性偏高 可以選用冷卻速度慢的淬火介質。
h.返修件未經退火或回火 返修件必須經過回火或正火后，才能再次感應加熱淬火。
i.零件結構設計不合理或是技術要求不當 加以設計部門修改不合理的接受設計，提出切實可行的工藝要求。
