熱處理設備(4)(已修改)
2025-03-07 08:28 本頁面
【正文】 熱處理原理、工藝及設備 Principles, Technology and Equipments for Heat Treatment 第三部分 熱處理設備（ 4） Equipments for Heat Treatment 1 167。 14 感應加熱設備 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，表面熱處理技術(shù)得到了廣泛的應用。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。目前應用最廣泛的表面熱處理是感應熱處理，它可應用于淬火、回火、正火、調(diào)質(zhì)、透熱等，適用于機械化大生產(chǎn)，可通過計算機控制實現(xiàn)無人操作。 感應加熱示意圖 感應加熱示意圖 激光加熱表面淬火 2 167。 感應加熱概述 一、感應加熱的基本原理 ?感應加熱的物理基礎 ?將工件放在感應器中，當感應器中通過交變電流時，在其內(nèi)部產(chǎn)生交變磁場，由交變磁場激發(fā)的感應電勢將在工件的表面產(chǎn)生 感應電流 ，這種電流又稱 渦流 。因為工件材料的電阻很小，所以不大的感應電勢便造成強度很大的渦流，從而釋放出大量的焦耳熱，使工件表面層溫度迅速升高。 3 167。 感應加熱概述 ?集膚效應： 渦流在工件表面最大，由表面向心部呈指數(shù)規(guī)律衰減的現(xiàn)象。 ?感應電動勢的瞬時值： e＝ d248。/dt (V) 式中： d248。/dt表示磁通 248。對時間的變化率，負號表示感應電動勢方向與 d248。/dt方向相反。 ?電流透入深度： 工程上規(guī)定，當渦流強度從表面向內(nèi)層降低到其數(shù)值等于表面最大渦流強度的 ，該處到表面的距離稱為電流透入深度。 對于碳鋼： δ=500f 1/2 (mm) f－電流頻率 4 167。 感應加熱概述 ?感應加熱的物理過程 ?感應加熱開始時，工件處于室溫，電流透入深度很小，僅在此薄層內(nèi)進行加熱。但溫度超過 A2點后，表面由鐵磁性變?yōu)轫槾判裕?表面電流密度下降，而在緊靠順磁體層的鐵磁體處，電流密度劇增，此處迅速被加熱，溫度也很快升高。由此，工件截面內(nèi)最大密度的渦流由表面向心部逐漸推移，同時自表面向心部依次加熱。這種加熱方式稱為 透入式加熱 。與此同時，由于熱傳導的作用，熱量向工件內(nèi)部傳遞，加熱層厚度增厚，這時工件內(nèi)部的加熱和普通加熱相同，稱為傳導式加熱。 5 167。 感應加熱概述 ?透入式加熱較傳導式加熱有如下特點 ?表面的溫度超過 A2點以后，最大密度的渦流流向內(nèi)層，表層加熱速度開始變慢，不易過熱，而傳導式加熱隨著加熱時間的延長，表面繼續(xù)加熱容易過熱； ?加熱迅速，熱損失小，熱效率高； ?熱量分布較陡，淬火后過渡層較窄，使表面壓應力提高。 6
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