感應(yīng)加熱原理
基本原理 將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi) (圖1[感應(yīng)加熱原理]),當感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時,周圍即產(chǎn)生交變磁場。交變磁場的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流──渦流。感應(yīng)電流在工件截面上的分布很不均勻,工件表層電流密度很高,向內(nèi)逐漸減。▓D2[沿工件截面的電流密度分布]),這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮,使表層的溫度升高,即實現(xiàn)表面加熱。電流頻率越高,工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大,加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻,即可實現(xiàn)表面淬火。
分類 根據(jù)交變電流的頻率高低,可將感應(yīng)加熱熱處理分為超高頻、高頻、超音頻、中頻、工頻 5類。①超高頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率高達27兆赫,加熱層極薄,僅約0.15毫米,可用于圓盤鋸等形狀復(fù)雜工件的薄層表面淬火。②高頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率通常為200~300千赫,加熱層深度為0.5~2毫米,可用于齒輪、汽缸套、凸輪、軸等零件的表面淬火。③超音頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率一般為20~30千赫,用超音頻感應(yīng)電流對小模數(shù)齒輪加熱,加熱層大致沿齒廓分布,粹火后使用性能較好。④中頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率一般為2.5~10千赫,加熱層深度為2~8毫米,多用于大模數(shù)齒輪、直徑較大的軸類和冷軋輥等工件的表面淬火。⑤工頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率為50~60赫,加熱層深度為10~15毫米,可用于大型工件的表面淬火。(見彩圖[差溫爐淬火]、[600毫米直徑冷軋輥工頻感應(yīng)加熱淬火]、[大型鑄鋼件的熱處理爐]、[真空淬火爐])