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上海建金高频机有限公司

Shanghai Jianjin High Frequency Machine Co., Ltd.

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高频感应加热设备应用于工件表面淬火的分析
      高频感应加热机的淬火工艺一般只是通过对金属工件的表面瞬间加热继而改变表面物质组织结构而达到表面硬化的目的。高频感应加热淬火一般只要在几秒钟就能完成,如果要快速准确地淬火,一般高频感应加热淬火机会利用高频加热线圈安装在在相应数控机床上通过PLC来控制完成表面淬火。
高频感应加热淬火设备
       高频感应加热淬火设备一般会使用高频30-100KHz及超音频电源设备也就是我们的大功率高频加热淬火设备7-35Khz,这两种设备可统一称为高频感应加热淬火设备因为他们的感应圈上都不带高电压,可用手触摸。他们的用电电规范一般先输入高压用半波或较低阳极电压进行调谐,旧式电子管高频加热时有三种状态,即欠电压、谐振及过电压。现在我们来分析一下高频感应加热淬火设备的几种状态如下:
1)欠电压状态 阳极电流/栅极电流之比值大,阳流大而栅流小,回路中的功率减小。此时振荡管阳极损耗特别大,引起阳极过热,甚至烧熔,振荡管出水温升特高。此种状态是调整中不采用的。
2)临界或轻微过压状态。此时振荡器的效率最高,输出功率大,是我们所希望调整到的。此时阳流/栅流的比值处于合适状态。
3)过压状态 此时振荡管的栅流大,比值小于合适值,振荡器效率还是较高的,但因功率消耗在栅极电路里,输出功率将降低,振荡管栅极因栅流大而过热。这种状态也是调整中应避免的。
其次,调节耦合与反馈手轮。
1)耦合手轮增大刻度,阳流增加,回路电压也增高,此时振荡部分的输入与输出均增加。当增大耦合,阳流继续增大而回路电压不再增大时,表示输入在增加而输出不再增加,刚调过了最佳点。
2)反馈手轮增大,能使栅流增大,振器具有最大振荡功率,将K值调至匹配状态。
3)调整到满意状态,应是处于谐振或弱过压状态,此时有高功率输出。当然,如果不需要满功率输出,可以将阳极电压调到需要功率值。
       高频感应加热淬火设备在感应淬火时感应淬火件的几何形状与淬火工艺性密切相关,由于设计人员对感应淬火工艺不甚了解,常易将渗碳淬火要求直接转化为感应淬火要求,这是不正确的。感应淬火件在几何形状上忌薄壁、尖角、小孔及不对称淬火,因此设计时,应力求避免这种结构。
(1)尖角产生裂纹 凸轮轴主轴颈油槽四个边角处易产生裂纹,以后将半圆槽改用圆弧铣刀加工成圆弧槽,裂纹即消除。
(2)曲轴油孔处过热开裂 当采用周向加热时,涡流易在油孔两边集,锐角一边由于金属质量小,更易过热。在油孔表面增加倒角,能使锐角处电流集中现象缓和。
(3)阶梯轴感应淬火 由于一般扫描淬火时,要使轴的阶梯处淬硬层连续有一定困难,因此设计结构上台阶直径差应尽可能小,对于有退刀槽的轴件,淬硬层应超过槽底,以消除沟槽带来的应力集中。
(4)带法兰的轴 当淬硬层分布未达到圆弧处时,此时轴的过渡区强度最弱,受扭力时此处最易断裂。许多扭力轴感应淬火经验及试验数据已证明,扭力轴淬硬层应延伸到法兰面,圆弧处应淬火火,并有一定的淬硬深度。

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