感應(yīng)加熱淬火設(shè)備課件

感應(yīng)加熱淬火設(shè)備1010203感應(yīng)加熱淬火設(shè)備簡介感應(yīng)加熱淬火設(shè)備技術(shù)感應(yīng)加熱淬火設(shè)備案例目錄/contents2

感應(yīng)加熱淬火設(shè)備簡述

Clickheretoaddyourtitle3感應(yīng)加熱時，工件截面上感應(yīng)電流的分布狀態(tài)與電流頻率有關(guān)。電流頻率越高，集膚效應(yīng)越強(qiáng)，感應(yīng)電流集中的表層就越薄，這樣加熱層深度與淬硬深度也就越薄。淬硬度根據(jù)客戶的要求，可通過調(diào)節(jié)電流頻率來獲得不同的淬硬層深度。中頻淬火，就是將金屬放在一個通有交流電而產(chǎn)生交變磁場的感應(yīng)線圈內(nèi)，使金屬件內(nèi)感應(yīng)出交流電，由于趨膚效應(yīng)，電流主要集中在金屬表面，所以表面的溫度最高，在感應(yīng)線圈下面緊跟著噴水冷卻或其他冷卻，由于感應(yīng)加熱及冷卻主要集中在金屬件表面，所以表面改性很明顯，而內(nèi)部改性基本沒有，可以有很特殊的熱處理效果。5中頻感應(yīng)淬火設(shè)備主要由中頻電源、淬火控制設(shè)備（包括感應(yīng)器）和淬火機(jī)床三部分組成。感應(yīng)淬火方法是現(xiàn)代機(jī)器制造工業(yè)中的一種主要的表面淬火方法，具有質(zhì)量好、速度快、氧化少、成本低、勞動條件好和易于實現(xiàn)機(jī)械化、自動化等一系列優(yōu)點。根據(jù)工件的大小和淬硬層的深淺來確定合適的電源功率和頻率（可以是工頻、中頻和高頻）。感應(yīng)器的形狀和尺寸主要取決于工件外形和淬火工藝的要求。淬火機(jī)床也隨工件的大小、形狀和淬火工藝要求而有多種多樣。對成批生產(chǎn)的零件，特別是在自動化生產(chǎn)線上，多采用專用機(jī)床。一般中、小工廠，由于工件批量多，數(shù)量少，多使用通用淬火機(jī)床。6特殊水冷系統(tǒng)降低了功耗，完善的保護(hù)措施保證設(shè)備在各種情況下安全連續(xù)運行。同時，采用多絲扭絞電纜做感應(yīng)加熱電源與感應(yīng)加熱器之間的電氣連接線，降低了線路的交流損耗。感應(yīng)加熱裝置的效率比火焰爐高60%以上，比電阻爐高50%以上，比其他采用可控硅控制的感應(yīng)加熱裝置高30%以上，具有明顯的節(jié)能效果，市場前景廣闊。感應(yīng)加熱淬火設(shè)備采用理性化人機(jī)界面，PLC、工控機(jī)全自動控制，達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平，并得到煤礦設(shè)備專管部門的好評、推廣。7感應(yīng)加熱淬火設(shè)備采用高精度非接觸紅外線測溫儀，并具有淬火及回火溫度閉環(huán)控制自動調(diào)節(jié)功能，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。感應(yīng)加熱淬火設(shè)備組成結(jié)構(gòu)一、電源部分頻率在超音頻頻段（20－30）KHZ之間加熱電源可用全固態(tài)IGBT超音頻感應(yīng)加熱電源，全固態(tài)電源由于其設(shè)備占地小節(jié)水性能好，整機(jī)效率高，輸出電壓安全系數(shù)高等諸多優(yōu)點。二、機(jī)械部分機(jī)械控制采用可編程序控制器（PLC）控制，控制度高，動作準(zhǔn)確，加熱方式采用旋轉(zhuǎn)行進(jìn)增加了桿身溫度的均勻性。9感應(yīng)加熱淬火設(shè)備與電阻加熱、燃油加熱、燃?xì)饧訜嵯啾容^，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、安全、加熱速度快、可控性強(qiáng)等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于金屬熱處理、透熱、熔煉、焊接等方面，并已滲透到工業(yè)冶金、機(jī)械制造、石油、化工、電子、交通、通信以及民用、商用電磁感應(yīng)加熱等各個領(lǐng)域。該感應(yīng)加熱裝置采用了IGBT作為功率器件，DSP全數(shù)字式精確控制，在任何情況下保證了IGBT工作在ZCS開關(guān)狀態(tài)。其數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)，自動跟蹤諧振頻率，保證了產(chǎn)品的最優(yōu)效率。10感應(yīng)加熱淬火設(shè)備顯著優(yōu)點：1、與傳統(tǒng)加熱手段相比較（油、煤、氣），具有環(huán)保、節(jié)能、操作方便、勞動強(qiáng)度低的顯著優(yōu)點；2、與可控硅中頻相比較節(jié)能10%~30%，對電網(wǎng)沒有諧波干擾；3、與電阻爐相比較節(jié)能50%~60%；4、對客戶產(chǎn)品具有加熱快、受熱均勻、無氧化層、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點；5、感應(yīng)器由變壓器隔離，非常安全。6、環(huán)保：沒有污染、噪聲和粉塵。7、適應(yīng)性強(qiáng)：能加熱各種形狀不同的工件。8、設(shè)備占地小，不足兩平方米，方便客戶最大限度利用生產(chǎn)空間。11中頻感應(yīng)淬火設(shè)備的應(yīng)用，具體如下：1.各種五金工具、手工具。如鉗子、扳手、錘子、斧頭、旋具、剪刀（園藝剪）等的淬火；2.各種汽車、摩托車配件。如曲軸、連桿、活塞銷、鏈輪、鋁輪、氣門、搖臂軸、傳動半軸、小軸、拔插等的淬火；3.各種電動工具。如齒輪、軸心；4.機(jī)床行業(yè)類。如機(jī)床床面、機(jī)床導(dǎo)軌等的淬火；5.各種五金金屬零件、機(jī)械加工零件。如軸類、齒輪、鏈輪、凸輪、夾頭、夾具等的淬火；6.五金模具行業(yè)。如小型模具、磨具附件、模具內(nèi)孔等的淬火；13我國20世紀(jì)50年代首先在汽車工業(yè)中開始使用感應(yīng)熱處理技術(shù)與裝備。進(jìn)入80年代以來，特別是近20年來隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，我國采用感應(yīng)熱處理零件的種類和品種不斷增加。以商用車為例，感應(yīng)淬火零件數(shù)量達(dá)到100多種，占全部熱處理零件數(shù)量的70%左右，我國感應(yīng)熱處理技術(shù)水平已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前，大功率電源在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定，價格僅為進(jìn)口電源的1/3～1/2，國產(chǎn)淬火用SCR電源可以做到2000kW；新型IGBT電源工作頻率范圍寬，負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)，電效率高，工藝調(diào)整非常方便，頻率范圍覆蓋1～100kHz，功率達(dá)到1000kW，可以取代進(jìn)口，并已實現(xiàn)部分出口。14感應(yīng)加熱淬火設(shè)備具有穩(wěn)定，可靠和節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，保證了流水作業(yè)的鑄造鍛造及熱處理生產(chǎn)線工作的正常運行，節(jié)能了企業(yè)工作生產(chǎn)的投資?？傮w而言，我國感應(yīng)熱處理技術(shù)水平和先進(jìn)國家相比，還存在一定的差距，例如在淬火機(jī)床的數(shù)控技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及精密機(jī)械傳動技術(shù)的應(yīng)用；在電源方面的高質(zhì)量、高可靠性的功率元件的開發(fā)；精密感應(yīng)器的制造技術(shù)等。隨著感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線自動化控制程度及電源高可靠性要求的提高，必須加強(qiáng)加熱工藝成套裝置的開發(fā)。同時感應(yīng)加熱系統(tǒng)正向智能化控制方向發(fā)展，具有計算機(jī)智能接口、遠(yuǎn)程控制和故障自動診斷等控制性能的感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)正成為下一代的發(fā)展目標(biāo)。15

感應(yīng)加熱淬火設(shè)備技術(shù)

Clickheretoaddyourtitle1718感應(yīng)加熱工藝是感應(yīng)加熱技術(shù)水平的主要體現(xiàn)，先進(jìn)的感應(yīng)加熱技術(shù)可以有效發(fā)揮感應(yīng)加熱的特點，實現(xiàn)高效、節(jié)能的局部熱處理。目前汽車零件感應(yīng)淬火用材料較多，包括35鋼、45鋼、40Cr、55MnVS、40MnB、42CrMo、ZG45、球墨鑄鐵及合金鑄鐵等。所采用加熱淬火方式及應(yīng)用眾多，例如銷軸及凸輪軸橫向磁場靜止一次加熱淬火；減振器桿、扭桿和變速差軸等橫向磁場連續(xù)加熱淬火；起動機(jī)軸及空壓機(jī)軸等橫向磁場多段連續(xù)加熱淬火；半軸等縱向磁場整體一次加熱淬火；輸出法蘭內(nèi)孔及鐘型殼內(nèi)腔的一次及連續(xù)加熱淬火；轉(zhuǎn)向齒條感應(yīng)接觸加熱淬火；階梯軸類轉(zhuǎn)向節(jié)及轎車后輪轂軸的旋轉(zhuǎn)加熱淬火；平面類鋼板彈簧橫向限位板的一次及連續(xù)加熱淬火；薄壁類滑動軸叉及前輪轂的一次及連續(xù)加熱淬火；復(fù)雜形狀鐘形殼變截面軸的一次加熱淬火等。19現(xiàn)在，最具先進(jìn)與代表性的德國eldec的SDF同步雙頻感應(yīng)加熱設(shè)備與工藝，是具有節(jié)能、降耗和綠色生產(chǎn)的表面熱處理設(shè)備與工藝，并可以獲得最小的熱處理變形及沿齒廓均勻分布的硬化層，從而達(dá)到最佳的熱處理質(zhì)量。目前已廣泛應(yīng)用于汽車（如汽車CV接頭、驅(qū)動軸、轉(zhuǎn)向器裝置、螺旋傘齒輪及從動行星輪等）及航空工業(yè)領(lǐng)域類似齒輪等復(fù)雜表面工件的熱處理，在德國寶馬汽車、大眾汽車及美國波音飛機(jī)制造公司等也得到應(yīng)用。該項工藝與裝備將成為感應(yīng)加熱淬火設(shè)備的趨勢之一。圖6為eldec公司模塊化感應(yīng)加熱淬火設(shè)備設(shè)備。21為了適應(yīng)多品種的批量生產(chǎn)，在汽車零部件生產(chǎn)應(yīng)用中，我國引進(jìn)及國內(nèi)研發(fā)的感應(yīng)淬火機(jī)床種類，由傳統(tǒng)的專用設(shè)備逐步向柔性化程度較高的通用設(shè)備和專用淬火自動生產(chǎn)線發(fā)展，并且采用了CNC數(shù)控技術(shù)，應(yīng)用了FANUC、SIEMENS等控制系統(tǒng)。一汽和東風(fēng)汽車公司研制成功了多臺套大型的感應(yīng)淬火成套設(shè)備（生產(chǎn)線），達(dá)到了國際先進(jìn)水平。一汽技術(shù)中心開發(fā)的臥式數(shù)控淬火機(jī)床，由主驅(qū)動交流伺服電動機(jī)拖動，移動速度穩(wěn)定均勻，定位準(zhǔn)確，重復(fù)精度高；零件旋轉(zhuǎn)采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，能夠適應(yīng)多方面工藝要求；采用能量和數(shù)控技術(shù)對不同性能要求零件感應(yīng)淬火，甚至在同一零件上實現(xiàn)多段變功變速，編程容易，可操作性強(qiáng)。22全自動曲軸淬火成套設(shè)備，采用功率分配、薄型淬火變壓器、獨立懸掛、緩沖進(jìn)給、旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)停等新技術(shù)，具有設(shè)備監(jiān)控、故障診斷、參數(shù)記錄及零件返修等功能。另外還設(shè)計了模擬控制面板，操作者可以通過鼠標(biāo)或鍵盤控制機(jī)床動作。該設(shè)備根據(jù)需要同時懸掛三套以上的薄型變壓器—感應(yīng)器單元，工作過程中不需要更換感應(yīng)器。工作時只要將曲軸放在機(jī)床上料位，設(shè)備即可自動完成全部淬火加工，不需要人工操作。目前，大功率電源在國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定，價格僅為進(jìn)口電源的1/3～1/2，國產(chǎn)淬火用SCR電源可以做到2000kW；新型IGBT電源工作頻率范圍寬，負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)，電效率高，工藝調(diào)整非常方便，頻率范圍覆蓋1～100kHz，功率達(dá)到1000kW，可以取代進(jìn)口，并已實現(xiàn)部分出口。23由于電源設(shè)備的頻率不能任意調(diào)節(jié)，電流頻率的透入深度不能根據(jù)硬化層深度的要求來隨意選擇。為了保證得到所要求的硬化層深度，在頻率一定的條件下，就形成了透入式加熱和傳導(dǎo)式加熱。頻率的選擇一般以前者考慮。當(dāng)所要求的硬化層深度大于現(xiàn)有電源設(shè)備頻率所能達(dá)到的電流透入深度時，在保證表面不過熱的前提下，通常采取如下方法：●降低工件單位表面的輸入功率，延長加熱時間。在加熱大規(guī)格芯棒時，操作工就往往減少芯棒的輸送速度，以此延長加熱時間?！裨龃蠊ぜc感應(yīng)器間的間隙，延長加熱時間，或在同時加熱時采用間斷加熱法，以增加熱傳導(dǎo)時間。這種間斷加熱方式在現(xiàn)場的手動加熱中也時有發(fā)生。25●工件在感應(yīng)加熱前，在感應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)熱，如加厚機(jī)感應(yīng)爐的應(yīng)用?！襁B續(xù)加熱時，采用雙匝或多匝感應(yīng)器。鉆桿焊縫熱處理線正火和回火中頻電源使用多匝感應(yīng)線圈連續(xù)加熱。負(fù)載并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振電源的特點中頻和高頻感應(yīng)加熱電源使用到了負(fù)載并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振兩種諧振模式，現(xiàn)國內(nèi)外頂尖電源技術(shù)都已應(yīng)用在寶鋼各生產(chǎn)線上了。通過應(yīng)用比較可知：●并聯(lián)型電源的特點：可控整流；平波電抗器為負(fù)載提供直流電源；逆變負(fù)載為并聯(lián)型結(jié)構(gòu)；諧振工作狀態(tài)時等效阻抗達(dá)到最大值。26隨著人們生活水平的提高，對于生活質(zhì)量也有新的要求。同樣的對軸類零件也具有了新的要求，耐磨、漂亮的零件更加的受到消費者的認(rèn)可，調(diào)質(zhì)處理無疑是一種較為理想的處理方式。調(diào)質(zhì)的方式有多種，其中電阻爐加熱方式的傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)處理是最常見的，但電阻爐加熱也存在弊端。而采用感應(yīng)加熱方式的調(diào)質(zhì)處理在國內(nèi)不多見，但因其環(huán)保、節(jié)能性好的優(yōu)點，在國外已得到了較為廣泛的應(yīng)用。一、臺車爐調(diào)質(zhì)現(xiàn)狀為經(jīng)臺車爐調(diào)質(zhì)后的長桿類零件，可明顯看到表面大量的花斑狀氧化皮。圖2可見長桿類零件調(diào)質(zhì)后嚴(yán)重的“S”變形與“麻花”變形。氧化脫碳多不僅造成材料的浪費，更是帶來了一系列問題：一方面淬火水槽因為大量的粉末狀氧化鐵皮（見圖3），需要定期將水槽中的水抽干清理出氧化鐵皮。氧化鐵皮過多容易導(dǎo)致水泵堵塞和水流速度減緩，降低淬火效果；另一方面由于材料氧化脫碳，需要在粗加工時增加加工余量，無形之中增加車削環(huán)節(jié)的工作量。29臺車爐調(diào)質(zhì)后拉桿變形的問題更是長期困擾熱處理企業(yè)的一大難題。如圖2的變形量，校直工人需要對拉桿多點反復(fù)進(jìn)行校直才能達(dá)到規(guī)定的直線度要求。由于第一次變形量大，有些軸桿零件在第一次校直去應(yīng)力后，往往會反彈。需要進(jìn)行二次校直和去應(yīng)力，浪費大量的人力和物力。我們在車間實地跟蹤記錄的長桿類零件調(diào)質(zhì)后變形及去應(yīng)力次數(shù)數(shù)據(jù)。跟蹤的總根數(shù)為13根，調(diào)質(zhì)后所有拉桿均需校直，經(jīng)第一次校直后去應(yīng)力成功的只有4根，第二次校直去應(yīng)力的到達(dá)9根之多。雖然經(jīng)過技術(shù)人員不斷的努力改進(jìn)，變形的現(xiàn)象在2013年下半年有較大改觀，然而由于受條件限制，在淬火冷卻環(huán)節(jié)發(fā)生的不可避免的組織轉(zhuǎn)變不均性疊加一起，勢必造成變形的不可控性，呈無規(guī)律分布，難以徹底根除。與此同時，由于臺車爐密封性能差，工作在臺車爐中加熱和保溫時間長，氧化脫碳的情況較為嚴(yán)重。為減少氧化脫碳，常用的方法是在加熱過程中使用保護(hù)N2等氣氛。但在每月24h*30d的不間斷生產(chǎn)情況下，加N2保護(hù)氣氛會導(dǎo)致成本非常高昂以及實際換氣操作的復(fù)雜。再加上臺車爐需要不斷進(jìn)出爐，導(dǎo)致每次進(jìn)出爐均需要重新加保護(hù)氣氛，既影響生產(chǎn)效率，又消耗大量的N2.30二、感應(yīng)加熱技術(shù)應(yīng)用于調(diào)質(zhì)處理的理論可行性感應(yīng)熱處理是利用電磁感應(yīng)的方法使得被加熱工件內(nèi)部產(chǎn)生渦流，依靠這些渦流的能量達(dá)到加熱目的，在進(jìn)行保溫、冷卻的熱處理方法。一直以來在表面處理領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。感應(yīng)加熱的主要依據(jù)是：電磁感應(yīng)、趨膚效應(yīng)和熱傳導(dǎo)三項基本原理。感應(yīng)加熱時，工件中電流強(qiáng)度自表面向心部呈指數(shù)規(guī)律衰減，這也是為什么感應(yīng)淬火時工件表面瞬間能到達(dá)高溫，而心部仍然處于低溫狀態(tài)的原因。頻率越高，此現(xiàn)象越明顯。當(dāng)加熱層深度為熱態(tài)電流透入深度的40%到50%時，加熱的總效率最高。若想實現(xiàn)感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)，那么透熱深度需達(dá)到軸類件的全截面，即零件全透熱，從以上公式明顯可看出設(shè)備頻率須保持較低水平。加熱設(shè)備無法達(dá)到低頻率，也可通過反復(fù)感應(yīng)加熱來將表面的渦流能量不斷向內(nèi)部滲透并結(jié)合熱傳導(dǎo)原理不斷使內(nèi)部到達(dá)高溫，但這種方式顯然會造成較長加熱時間以及氧化現(xiàn)象。

31因此，設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選擇中頻機(jī)或工（低）頻機(jī)，只有這樣，工件到達(dá)奧氏體化溫度的時間才會比臺車爐加熱短很多，減少氧化脫碳，可以節(jié)省毛坯加工余量，精簡現(xiàn)有的加工方式。鑒于設(shè)備實際頻率不可能無限小，當(dāng)f=100Hz時，&=50mm。目前國際上已經(jīng)應(yīng)用直徑200——300mm的大型軸類件的感應(yīng)加熱，但直徑增大，對設(shè)備的功率、能耗等均提出了很高的要求。倘若選擇合適的頻率，配備不同電源，感應(yīng)圈制成多組線圈式，分段進(jìn)行加熱，工件呈流水線生產(chǎn)，在加熱段后面噴上環(huán)形噴液圈，使得工件可以對稱冷卻，盡可能使得工件在徑向同步冷卻。冷卻后再配備多組回火感應(yīng)器，直接進(jìn)行感應(yīng)加熱回火。圖5是國外一家公司感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線的示意。調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線的組成，從左到右的布局為：①上料工位。②感應(yīng)加熱，奧氏體化。③噴淋工位。④感應(yīng)加熱回火和保溫區(qū)域。⑤冷卻卸料臺。這是一條在國際上也比較先進(jìn)的生產(chǎn)線，據(jù)獲悉在美國、韓國等也已經(jīng)投入生產(chǎn)使用。32三、試驗數(shù)據(jù)以及力學(xué)性能比較試樣材料：42CrMo,尺寸規(guī)格：120mm*500mm。外協(xié)廠家淬火機(jī)床試驗感應(yīng)調(diào)質(zhì)試驗首先在外協(xié)廠家的淬火機(jī)床上展開。圖6和圖7分別為淬火前和淬火時的照片。設(shè)備電源頻率20——30KHz，感應(yīng)器為單圈感應(yīng)器，且噴水圈和加熱圈為一體式，這種感應(yīng)器結(jié)構(gòu)適合做表面淬火，不太適合做深層加熱。在有限的條件情況下，我們嘗試盡最大可能地是淬火層變深，選擇了非常小的比功率。具體工藝參數(shù)見表1。33經(jīng)回火后試樣端面出現(xiàn)了環(huán)裂現(xiàn)象，經(jīng)與國外先進(jìn)機(jī)床制造公司的工程師溝通，這是感應(yīng)調(diào)質(zhì)不可避免的現(xiàn)象，感應(yīng)調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中也一直存在這種現(xiàn)象，徑向深度在10mm左右，軸向深度也是10mm左右。因此根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，要求廠家原材料長度大于4000m，一般選擇國內(nèi)鋼廠的標(biāo)準(zhǔn)長度6000mm，整根棒料經(jīng)感應(yīng)調(diào)質(zhì)后再進(jìn)行鋸割等處理，這樣有利于減少端部廢料的產(chǎn)生。為試樣的金相組織，從圖可知本次試驗淬火深度不足10mm.總結(jié)失敗原因：不僅因為電源頻率過高，更主要原因是感應(yīng)器的設(shè)計問題，噴水圈和加熱圈未設(shè)計成分體式，這樣導(dǎo)致難以連續(xù)對試樣進(jìn)行加熱，做不到模擬調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線時的加熱狀態(tài)。另外，感應(yīng)器噴水孔呈單排排布，內(nèi)接進(jìn)水口只有2個，這樣也導(dǎo)致在加熱后，工件內(nèi)部冷卻難以實現(xiàn)快速冷卻。2、國內(nèi)專業(yè)廠家試驗由于受限有條件的限制，以致在外協(xié)單位淬火試驗的失敗，我們和國內(nèi)專業(yè)廠家進(jìn)行合作試驗，采用現(xiàn)有的感應(yīng)淬火機(jī)床模擬感應(yīng)調(diào)質(zhì)的加熱及回火，冷卻采用浸液冷卻。圖12為試樣的加熱狀態(tài)，可明顯看到試樣上部已完全透熱，呈現(xiàn)漂亮的金黃色。圖13為切取的試塊。表2和表3分別為淬火、回火工藝參數(shù)，圖14為試樣沿截面的硬度梯度。34工件淬硬層已大于40mm.表面層的硬度稍低是由于表面存在少量脫碳。后經(jīng)金相顯微鏡觀察，距表面45mm處的金相組織為索氏體，無游離鐵素體。圖15為試樣近表面的金相組織，顯示為純回火索氏體。圖16為試樣距表面50mm的金相組織，顯示為少量回火索氏體與大量的貝氏體，但沒有出現(xiàn)游離鐵素體組織。按我廠調(diào)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其調(diào)質(zhì)深度已超過50mm，基本已淬透。隨后，我們對試樣進(jìn)行了線切割取樣，做了力學(xué)性能試驗，結(jié)果見表4，可以看到性能較為穩(wěn)定。353、國外專業(yè)廠家試驗我們采集了一組國外的專業(yè)廠家的試驗數(shù)據(jù)與2013年相同規(guī)格試樣臺車爐調(diào)質(zhì)后采集的數(shù)據(jù)做對比分析。兩者材料牌號稍有不同，但化學(xué)成分基本一致，具體材料成分見表5.表6為爐子調(diào)質(zhì)與感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)的力學(xué)性能比較。

36由表6不難看出，由于42CrMoS4采用的是感應(yīng)調(diào)質(zhì)，雖然調(diào)質(zhì)硬度較我們單位的更高，而斷面收縮率和沖擊吸收能量也旗鼓相當(dāng)。這和感應(yīng)淬火的特性相關(guān)，感應(yīng)淬火件屬于瞬間到溫，快速冷卻，其淬火后的晶粒比爐子調(diào)質(zhì)更細(xì)，硬度較普通淬火要高2——3HRC，回火后材料的塑韌性自然更高。四、感應(yīng)調(diào)質(zhì)本土化的可行性感應(yīng)調(diào)質(zhì)的適用范圍與設(shè)備布置感應(yīng)調(diào)質(zhì)適用于中小直徑的軸類零件進(jìn)行流水線生產(chǎn)。因此，對于直徑過大或數(shù)量較少的零件，不推薦采用感應(yīng)調(diào)質(zhì)。要求直徑≦160mm為宜。由于感應(yīng)調(diào)質(zhì)采用的是生產(chǎn)線模式，需要不小的占地面積。40000mm*10000mm的區(qū)域，可以滿足布置一條標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線。2、感應(yīng)調(diào)質(zhì)所需的先決條件37當(dāng)前的長桿零件是先將原材料粗加工后進(jìn)行爐子調(diào)質(zhì)，形狀如圖17所示。而感應(yīng)調(diào)質(zhì)需要的為圓棒料，因此，進(jìn)行感應(yīng)調(diào)質(zhì)的前提是去除凹槽以及端部的凸起部分。解決這一問題的辦法是將當(dāng)前的模式改為鋼廠標(biāo)準(zhǔn)6m長圓棒料先進(jìn)行感應(yīng)調(diào)質(zhì)，在進(jìn)行鋸割和機(jī)加工。五、結(jié)語感應(yīng)加熱技術(shù)應(yīng)用于中小徑軸桿件的調(diào)質(zhì)從技術(shù)上是可以實現(xiàn)的，而且已在國外廣泛應(yīng)用，國內(nèi)的東北特鋼大連基地已有一條感應(yīng)調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線。感應(yīng)調(diào)質(zhì)后零件的力學(xué)性能并不亞于甚至優(yōu)于電阻爐的調(diào)質(zhì)，硬度的均勻性也更好。根據(jù)現(xiàn)場觀察，感應(yīng)調(diào)質(zhì)后零件的變形量也遠(yuǎn)小于電阻爐調(diào)質(zhì)。結(jié)合實際生產(chǎn)及試驗數(shù)據(jù)，感應(yīng)調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線適用于直徑≦120mm的軸類零件，更具經(jīng)濟(jì)合理性。38鋼棒熱處理生產(chǎn)線具體工藝為：1、矯直：將鋼棒經(jīng)人工放至上料不臺、碼平后，經(jīng)上料機(jī)以步進(jìn)方式送至平行輥道，進(jìn)入熱處理前七輥矯直機(jī)矯直，矯直后通過平行輥道，送入感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)；2、感應(yīng)淬火：通過牽引機(jī)的穩(wěn)速運行，將鋼棒送入感應(yīng)加熱淬火設(shè)備系統(tǒng)的感應(yīng)加熱用半導(dǎo)體變頻裝置中，通過輸出感應(yīng)器柜和紅外測溫儀控制，對鋼棒進(jìn)行預(yù)熱——測溫——升溫——測溫的溫度自動控制，達(dá)到淬火溫度進(jìn)入冷卻機(jī)械淬火，通過機(jī)械后牽引裝置進(jìn)入輥道，送入儲料、上料平臺，同時分離淬炎不合格品，完成淬火過程；3、回火：淬火后的鋼棒經(jīng)機(jī)械后牽引裝置進(jìn)入上料平臺以步進(jìn)方式送入平行輥道，送入中頻電源感應(yīng)器前機(jī)械牽引機(jī)，通過牽引機(jī)使鋼棒穩(wěn)速動行，鋼棒送入感應(yīng)器進(jìn)行回火，測溫后進(jìn)入回火保溫箱，保溫延時，回火后熱矯直，而后送入平行輥道；394、冷卻矯直：鋼棒進(jìn)入冷床自然滾動冷卻，冷卻后送入矯直機(jī)矯直并經(jīng)過消磁處理5、下料檢驗，入庫；熱處理調(diào)質(zhì)設(shè)備有什么優(yōu)勢？1.縮短生產(chǎn)周期和改善勞動條件。2.提高生產(chǎn)組織水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量。3.感應(yīng)加熱設(shè)備比火焰加熱爐節(jié)約材料2%，同時提高了鍛造模具的使用壽命。4.改善了工作環(huán)境由于感應(yīng)加熱不產(chǎn)生煙氣和煙塵，凈化了車間工作環(huán)境。5.加熱時間短，效率高，感應(yīng)加熱設(shè)備的效率可達(dá)60%-70%。40專業(yè)的熱處理調(diào)質(zhì)設(shè)備有哪些？1.石油鉆桿焊縫調(diào)質(zhì)熱處理設(shè)備主要用于石油鋼管（石油鉆桿、鉆鋌）熱處理、鉆桿管端加厚、加熱，耐磨帶焊接預(yù)熱、彎管加熱、輸氣（油）管管道防腐噴涂加熱等。2.長軸類中頻調(diào)質(zhì)熱處理設(shè)備適用于較大直徑軸（工件直徑?30—?500）的淬火熱處理及回火熱處理。3.鋼棒中頻調(diào)質(zhì)熱處理生產(chǎn)線主要用于汽車轉(zhuǎn)向器齒輪、齒條毛坯（棒料）及各種軸類毛坯的調(diào)質(zhì)。4.預(yù)應(yīng)力鋼棒調(diào)質(zhì)熱處理設(shè)備該熱處理設(shè)備將30MnSi材料鋼筋在生產(chǎn)線上進(jìn)行彎曲、除銹、拉拔、刻痕、矯直、淬火、回火一系列加工，使其各項指標(biāo)完全符合GB/T5223.3-2005管樁鋼筋的要求。5.板材調(diào)質(zhì)熱處理生產(chǎn)線該生產(chǎn)線有PLC集中控制，工作安全，穩(wěn)定，可靠。41在感應(yīng)加熱淬火設(shè)備的使用中，我們的使用是將工作效率達(dá)到最佳的狀態(tài)，這樣就會讓我們的工作更加的有價值。這就在于它的獨特的優(yōu)勢了：它的加熱的速度是相當(dāng)?shù)目斓模⑶宜乃俣仁强梢哉{(diào)節(jié)控制的；由于它的體積相對較小也就方便了它的安裝與使用，這樣就會更好的保證了工作的順利進(jìn)行；功率也是可以控制的，這就是保證了我們在使用中需要的不同的溫度還有速度；耗電量是相當(dāng)?shù)男〉?，這就節(jié)省了電費的支出，同時也是環(huán)保的保證；它的操作是很簡單的，很容易就可以掌握，所以，在操作的時候，我們就不用擔(dān)心太過復(fù)雜的問題；它的自保能力很強(qiáng)，會有很多的保護(hù)設(shè)施，保證了高效率的工作。42感應(yīng)加熱淬火設(shè)備系統(tǒng)采用了以PLC為核心的控制,用開環(huán)系統(tǒng)組成的變頻調(diào)速對傳輸?shù)冗M(jìn)行速度控制,紅外線光電器件進(jìn)行檢測,信號燈組成的故障顯示、發(fā)光二極管組成的速度顯示,這祥形成了一套性能好、故障率低、成本少、可靠性高的控制系統(tǒng),這一系統(tǒng)很好地完成了感應(yīng)加熱淬火設(shè)備這一復(fù)雜的工藝過程,使H桿的性能指標(biāo)滿足要求。用PLC作為邏輯控制,在凋試及工藝參數(shù)調(diào)整中顯示了它的優(yōu)越性。如果工藝要求變化,只需改變程序就可以達(dá)到改變工藝參數(shù)的目的。由于我們研制的這種淬火生產(chǎn)線國內(nèi)沒有。43一切參數(shù)均在生產(chǎn)線上試驗確定,使生16產(chǎn)出的H桿能滿足各項性能指標(biāo)的要求。用變頻器作為速度控制的執(zhí)行器,對其給定部分進(jìn)行改造,使之通過PLC輸出點控制的速度可達(dá)43種,很好地滿足了工藝對速度的要求。用紅外線光電器件對頭部、尾部進(jìn)行檢測,減少了干擾,降低了成本。對感應(yīng)圈進(jìn)行控制,使兩頭變徑部分既淬上了火還不至于熔化,從而保證了淬火層的連續(xù)性、深度和硬度。采用了快速傳輸控制,減少了兩根桿之間的等待時間,提高了生產(chǎn)效率。44感應(yīng)加熱淬火設(shè)備可以改善工作環(huán)境、提高工人勞動環(huán)境和公司形象、無污染、低耗能。感應(yīng)加熱爐與煤爐相比，工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙熏，更可達(dá)到環(huán)保部門的各項指標(biāo)要求，同時樹立公司外在形象與鍛造業(yè)未來的發(fā)展趨勢。利用中頻感應(yīng)加熱的方法，對碳結(jié)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行，與20世紀(jì)71年代已在美，法，餓等多個國家冶金工廠應(yīng)用，建設(shè)了多條中頻感應(yīng)加熱生產(chǎn)線，這些鋼號大多用于制造汽車，拖拉機(jī)，機(jī)床用零部件。標(biāo)準(zhǔn)件感應(yīng)加熱，因受到冷卻條件的限制，加熱的標(biāo)準(zhǔn)件直徑限定在60mm，大于60mm直徑的標(biāo)準(zhǔn)件后，發(fā)現(xiàn)存在芯部硬度不足的現(xiàn)象。中頻感應(yīng)加熱不僅能對圓棒，而且還能對方形，多邊形條材進(jìn)行。45自控型可調(diào)節(jié)加熱時間、加熱功率、保溫時間、保溫功率和冷卻時間；大大提高了加熱產(chǎn)品的質(zhì)量和加熱的重復(fù)性，簡化工人的操作技術(shù)。特別安全，輸出電壓低于36V，免除高壓觸電危險。46成熟的感應(yīng)加熱淬火設(shè)備技術(shù)，設(shè)計的生產(chǎn)線中分別對淬火和回火工藝配備進(jìn)口紅外線測溫裝置，實現(xiàn)了加熱溫度自動控制，(并且可以通過調(diào)節(jié)功率來實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié))，而機(jī)械傳動部分則是采用了調(diào)速電機(jī)帶動，可以隨意調(diào)節(jié)運行速度及功率，而這些操作均由中心控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，工人只需啟動、停止操作系統(tǒng)中的按鈕就可實現(xiàn)所有的運行動作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，感應(yīng)加熱淬火設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。表面熱處理可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期和改善勞動條件，提高生產(chǎn)組織水平。目前應(yīng)用最廣泛的表面熱處理是感應(yīng)熱處理，它可應(yīng)用于淬火、回火、正火、調(diào)質(zhì)、透熱等，適用于機(jī)械化大生產(chǎn)，可通過計算機(jī)控制實現(xiàn)無人操作。47

感應(yīng)加熱淬火設(shè)備案例

Clickheretoaddyourtitle4849與相同功率等級的電子管高頻感應(yīng)加熱設(shè)備相比,節(jié)電50%以上,節(jié)水70%以上。節(jié)能采用數(shù)字鎖相技術(shù)實現(xiàn)頻率自動跟蹤,能自動適應(yīng)各種感應(yīng)器。數(shù)字鎖相目前最高可達(dá)1000kHz.解決了國內(nèi)在這一技術(shù)領(lǐng)域長期困擾的實現(xiàn)高頻化的技術(shù)難題.工作頻率采用驅(qū)動模塊控制,確保設(shè)備的可靠性、易維修。模塊設(shè)計感應(yīng)加熱淬火設(shè)備特點50感應(yīng)透熱爐采用諧振變頻技術(shù)使設(shè)備整體效率≥90%,高效、節(jié)能,耗電量僅為電子管感應(yīng)加熱設(shè)備的20%-30%。變頻技術(shù)安裝簡易、無需調(diào)試、使用方便.安全可靠:設(shè)備無萬伏高壓,操作安全,可連續(xù)24小時工作.傻瓜設(shè)計IGW-300中頻:315KVA供電變壓器即可工作。而可控硅中頻315KVA變壓器不能工作，嚴(yán)重發(fā)熱，甚至燒毀。變壓器容量采用的功率模塊單元構(gòu)成了系統(tǒng),即使個別功率模塊單元損壞也不會造成設(shè)備工作中斷,使設(shè)備的可靠運行獲得了實質(zhì)性的提高。可靠性感應(yīng)加熱淬火設(shè)備特點51選用感應(yīng)加熱設(shè)備性能高且穩(wěn)定、系統(tǒng)電效率高、生產(chǎn)高度自動化。綜合性能打造智能化恒遠(yuǎn)品牌。加熱效率高(速度快慢可調(diào)節(jié)控制)01加熱范圍廣可加熱各式各樣的金屬工件03啟動速度快通水通電后即可啟動加熱，操作簡便02安裝方便連接電源，感應(yīng)圈和進(jìn)出水管即可，0452感應(yīng)加熱淬火設(shè)備發(fā)展是伴隨工業(yè)技術(shù)的發(fā)展同步進(jìn)行的。趨勢就是從最初的原始化、簡單化，發(fā)展到具有先進(jìn)高新技術(shù)加入的高效化、快速化、成套化、數(shù)控化和聯(lián)動化。感應(yīng)加熱淬火設(shè)備發(fā)展趨勢53恒功率輸出零壓啟動保護(hù)全面操作方便節(jié)能環(huán)保感應(yīng)加熱速度更快，節(jié)電效果更明顯。零壓啟動，更能適應(yīng)頻繁啟動的要求過流、過壓保護(hù)，使設(shè)備運行可靠。智能操作簡單，適用于各種加熱工藝。全數(shù)字式高效快速諧振，節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢突出感應(yīng)加熱淬火設(shè)備設(shè)備優(yōu)點突出54感應(yīng)加熱淬火設(shè)備三大優(yōu)勢鋼管調(diào)質(zhì)爐可達(dá)到環(huán)保部門的各項指標(biāo)要求，同時樹立公司形象。加熱速度快，被加熱物的表面氧化少。非常容易實現(xiàn)自動控制，省心省力。感應(yīng)加熱時電加熱爐中最節(jié)能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電小于360度。加熱快效率高智能化自動化環(huán)保節(jié)能省電55隨著社會的顯著發(fā)展，以及社會生活水平大幅度地提高，人們的生活素質(zhì)也有了明顯地提升，最重要是體現(xiàn)在我們環(huán)保意識的逐漸增強(qiáng)，同時，這一改變，對于鋼絲加熱設(shè)備今后的發(fā)展，也有著很大的影響。感應(yīng)加熱淬火設(shè)備應(yīng)用感應(yīng)加熱技術(shù)綠色節(jié)能的優(yōu)勢贏得了用戶，也贏得了市場，更重要的是電磁加熱技術(shù)也應(yīng)用到了越來越多的領(lǐng)域。最大程度地減少熱損失和能量損耗，增加生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。感應(yīng)加熱淬火設(shè)備設(shè)備采購前需要跟專業(yè)技術(shù)員說明加熱需求，提供加熱工件尺寸，加熱工件頻率等參數(shù)。根據(jù)實際需求制定相關(guān)設(shè)計方案。56感應(yīng)加熱淬火設(shè)備方案設(shè)計要找專業(yè)團(tuán)隊57更多感應(yīng)加熱淬火設(shè)備現(xiàn)場視頻案例請搜索百度視頻58如何選擇、選用感應(yīng)加熱設(shè)備呢？主要要從幾個方面考慮：1、被加熱的工件形狀和尺寸工件大、棒料、實材，應(yīng)選用相對功率大，頻率低的感應(yīng)加熱設(shè)備；工件小、管材、板材、齒輪等，則選用相對功率小，頻率高的感應(yīng)加熱設(shè)備。2、需要加熱的深度和面積加熱深度深，面積大，整體加熱，應(yīng)選用功率大，頻率低的感應(yīng)加熱設(shè)備；加熱深度淺，面積小，局部加熱，選用相對功率小，頻率高的感應(yīng)加熱設(shè)備。3、所需的加熱速度需要的加熱速度快，應(yīng)選用功率相對較大，頻率相對較高的感應(yīng)加熱設(shè)備。594、設(shè)備的連繼工作時間連續(xù)工作時間長，相對選用功率略大的感