高频感应加热淬火操作及注意事项

⒈感应加热设备
⑴加热电源。不论感应加热电源是何种形式,其输出功率及频率必须要满足工作要求,输出电压能控制在±2.5%范围内或输出功率在±5%范围内。
⑵淬火机床。感应加热淬火机床在旋转速度、升降速度及高度、工作台面的跳动等方面应能满足所处理工件的技术要求。通常轴心摆差不大于0.3mm,轴向移动速度偏差<5%,旋转可调范围20~120r/min。并符合JB/T9201《钢铁的感应淬火回火处理》规定。
⑶时控装置。感应加热电源或淬火机床应根据需要装有控制加热、间歇、冷却的装置。
⑷淬火冷却设备。淬火冷却设备应能满足工件在连续淬火时的水压(一般为0.12~0.2MPa),流量应满足在同时淬火时的冷却能力。
⑸回火设备。要求能自动控温和记录,且有强制炉气循环设施,保证炉温均匀。

⒉感应器
淬火感应器采用薄壁紫铜材料制造,力求保证加热工件表面各处温度尽可能均匀,连续均匀感应器的喷水孔要均匀,喷水孔直径在φ0.8~φ1mm之间,喷水孔角度在350~450之间。喷水孔中心距一般在2~~4mm之间。喷水孔总面积应占有效圈内表面总面积的12%~20%。

⒊淬火件的预备处理及工艺规范
⑴感应淬火零件应经过退火、正火或调质预备处理,以使淬火前组织均匀,保证感应加热淬火后硬度均匀。加热前预留的磨余量依据感应频率不同而定,高频感应加热,单边留量不大于0.3~0.5mm。
⑵加热方式的确定。根据工件形状、加热部位、加热面积等条件确定加热方法。
①同时加热法。采用与被处理的零件淬火表面仿型的感应器,对应工件淬火部位加热,之后再进行冷却(可以喷水冷却,也可以放淬火剂槽中冷却)。
在一定的频率下,通过改变单位功率和加热时间可获得不同的硬化层。一般采用的最小设备比功率为0.4~4kW/cm2。
②连续加热法。利用淬火机床使工件旋转并向下移动,工件经过安装在固定位置的感应器,其表面被迅速加热,加热部位离开感应器时,同时被喷水冷却。
连续加热设备比功率一般最小为1.2kW/cm2,常用的移动速度为1~10mm/s。
⑶感应器选用。根据零件形状、淬火部位、淬火面积、加热方法来确定。
感应器与零件之间的间隙应力求小且均匀,以提高感应器的加热效率加热效率和加热的均匀性。一般情况下,轴类件为1.5~3mm;齿轮模数小于或等于3时为2~5mm,大于3时为4~6mm,平面和孔类为1~2mm。
柱面全加热时,感应器高度比柱面高度小1~2mm,以减少尖角效应。轴类局部同时加热时,感应器高度应为加热长度的1.05~1.2倍。
⑷加热温度。采用高频感应加热时,根据加热速度、原始组织等情况,淬火温度应比炉中加热淬火温度高30~80℃,有时需要更高的温度。
⑸加热时间。连续加热时,工件加热表面上任一点的加热时间相当于该点进入感应圈到离开感应圈的时间,即通常感应圈高度的时间。
在实际生产时,应根据加热零件的具体情况,选择感应器高度、淬火机床升降速度、加热设备功率等技术参数。
⑹参数的确定。选择合理的电气参数,是为了保证设备输出功率及设备在高效率状态下正常工作。通过调整阳极电压、反馈和耦合手轮,可以改变阳极负载电压和阳极负载电流的大小,www.cn-bxg.com获得需要输出的功率。当调整耦合和反馈手轮时,若槽路电压上升则表示输出功率增加,槽路电压越高,表示输出功率越大;若槽路电压不变或稍有下降,则表示已获得最大输出功率。
在最佳工作状态,阳流和栅流的比值K为定值。在使用设备GP-100的条件下,K=5~8。为调整K值达最佳,需调节反馈和耦合手轮,调节方向及规律见表1。

表1    调整手轮时阳流和栅流变化
增加反馈 增加耦合 增加阳压
阳流IA 稍增大 增大 增大
栅流Ig 增大 减小 增大
减小反馈、耦合和阳压时IA、Ig变化方向相反
⑺淬火冷却。
①连续加热淬火时采用喷射冷却,此时应保证水压、喷水方式、水温等符合工艺要求,以保证充分冷却。
②同时加热淬火时,根据工件形状、材质及淬火部位,可以采用喷射冷却,也可采用浸液冷却。
⑻淬火后回火。感应加热淬火后,根据材质及硬度的要求,选用适当的温度回火。采用加热炉回火时,设备应有可靠的控制系统和记录装置,最好有炉气强制循环装置。也允许采用自回火和感应加热回火。

⒋感应加热淬火操作注意事项
⑴高频设备启动前应通冷却水冷却并提前半小时预热设备。
⑵根据零件形状、淬火部位、硬度要求等选用正确的感应器,并安全、牢固地固定在输出变压器上,及时通入冷却水。
⑶按要求调整好电气参数,并注意仪表的指示及变化。
⑷工件进入感应器前禁止送电,也不准在未断电前将工件退出感应器。
⑸及时正确地将加热部位冷却,以保证要求的淬硬层和硬度。
⑹操作时,如发现电源电压下降到360V以下时,应停止操作。如发现打火或出现下正常现象时应及时关闭设备及总电闸。
⑺淬火完毕,应在切断灯丝电压30~60min后再关闭冷却水。

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