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感应淬火设备原理
感应淬火设备原理是利用感应电流通过工件表面和电磁感应涡流的产生，使得工件表
面产生无序磁化，从而达到材料表面淬火的一种方法。
该设备主要由感应装置、冷却装置、电源、控制系统等组成。
感应装置主要是由感应线圈和感应电源组成。
感应线圈是为产生交变磁场而设的。
通
过感应电源的交流电信号，驱动感应线圈发生交变磁场。
该磁场垂直于工件表面，从而通
过感应电流的作用，使工件表面局部加热，形成一定的淬火组织。
冷却装置主要是通过水或其他液体形成强制冷却，以达到快速淬火的效果。
冷却系统
通过管道和喷孔形成所需淬火区域，水流和工件的热交换作用导致工件的快速冷却，避免
因过度加热引起的变形、裂纹及其他问题出现。
电源是保证感应线圈正常运行的实体装置，其主要功能是加工操作和功率控制。
直流
电源通常被用来获得一个恒定的感应电流，而改变其施加时间则可以调整效应相关参数，
如表面深度、淬火组织等。
控制系统是将感应装置、冷却装置、电源等系统进行联动控制、交互控制的设备。
该
系统可根据需求完成多组工件、多条工况的淬火加工操作。
通常，控制系统具有灵活的参
数调整功能和预设程序，可适应不同的行业需求。
1、电源国外IGBT、MOSFET和SIT全固态晶体管电源技术逐步成熟，并已商品化、系列化，目前有1200kW、50kHz;50~100kHz、30~600kW;300kW、80kHz;低频段有取代晶闸管电源趋势;MOSFET多采用并联振荡电路，SIT多采用串联谐振电路，功率高达1000 kW、频率200kHz和400kW、400kHz。
它们都是电子管式高频电源的抱负替代产品。
当输出功率与电子管电源相同时，节电35%～40%，节省安装面积50%，节约冷却水40%～50%。
随着科技的进步，在高频感应淬火领域，MOSFET有望取代SIT。
2、淬火机床感应淬火机床更加趋向自动化，CNC控制逐渐增多，自动分检零件与自动辨认进机零件功能的机床增多。
(1)通用淬火机床通用淬火机床朝柔性化方向发展，一台淬火机床可以对不同性能规定的不同零件感应加热淬火。
德国研制的一种曲轴淬火机床，法兰件感应淬火柔性加工系统略加调整能解决不同尺寸的相似工件;对于轴类零件在一定直径范围内(如30mm)与长度300～800 mm范围内，对于相似淬火规定的轴类零件，淬火机能自动编制14种程序，自动辨认进机零件;Robotron.Eiotherm最近推出了双主轴立式淬火机，在一个紧凑的工艺单元内进行工件的淬火与回火，能解决轮轴、三槽套及其他万向节件，转换工件只需2～5min，用计算机编程，根据工件号在2 min 内就可调出有关工艺数据;一汽引进的GH公司数控淬火设备通用性强、自动化限度，在复杂零件上可实现多段变功变速，编程容易、操作方便。
图1是GH公司的数控淬火机床。
(2)专用淬火机床专用淬火机床更加专用化，采用机械手上下零件，加热、淬火、回火、校直、检查完全自动进行。
先进的计算机控制技术可以监控并屏幕显示淬火过程和工艺参数，跟踪所有操作过程，如发现故障或工艺参数偏离给定值，便自动修正或自动列出不合格零件，使控制系统暂停工作并报警，同时屏幕上显示故障性质和所要修正的动作。
竭诚为您提供优质文档/双击可除高频感应加热表面淬火实验报告篇一：高频感应加热表面淬火-验证高频感应加热表面淬火一、实验目的1、了解感应加热的原理；2、了解电流透入深度与材料电阻率及电流频率之间的关系；3、了解淬硬层深度的测定方法；4、掌握高频感应加热淬火的方法。
二、实验原理1.电磁感应当感应线圈通以交流电时，在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相同的交变磁场，将工件置于高频感应线圈内，受电流交变磁场的作用，在工件内相应地产生感应电流，这种感应电流在金属工件内自行闭合，称为涡流。
其感应电动势瞬时值为：d?e??Kd?式中，K-比例系数；ф-工件上感应电流回路包围面积上的总磁通；dф/dτ-磁通量变化率；负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反。
工件中感应出来的涡流方向，在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。
涡流强度If取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z)，而电抗Z由电阻R和感抗(xL)组成，则涡流强度：eeIf??Z2R2?xL2.表面效应涡流强度If随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规律称为表面效应或集肤效应。
离表面x 处的涡流强度：x?Ix?I0?e式中，I0-表面最大的涡流强度；x-到工件表面的距离；Δ-与工件材料物理性质有关的系数。
所以，当x=0时，Ix=I0当x＞0时，Ix＜I01?0.368(:高频感应加热表面淬火实验报告)I0e工程规定，当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的36.8%(即1I0?)时，由该处到表面的距离Δ称为电流透入深度。
e 在感应加热实践中，钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式：20在20℃时：?20?(mm)f500在800℃时：?20?(mm)f?当x=Δ时，Ix?I0?式中，f-感应线圈交流电频率。
3.淬硬层深度工件经感应加热淬火后的金相组织与加热温度沿截面分布有关，一般可分为淬硬层、过渡层及心部组织三部分。
一、前言时光荏苒，转眼间一年又即将过去。
在这一年里，我国感应淬火行业在政策扶持、技术创新和市场需求的推动下，取得了显著的成果。
在此，我对本年度的工作进行总结，以便更好地为下一年的工作提供借鉴。
二、工作回顾1. 技术创新（1）成功研发新型感应淬火设备，提高了设备性能，降低了能耗。
（2）优化感应淬火工艺，提高了工件质量，降低了生产成本。
（3）加强感应淬火设备的维护与保养，确保设备稳定运行。
2. 市场拓展（1）积极参加国内外行业展会，提升企业知名度。
（2）加强与上下游企业的合作，拓宽市场渠道。
（3）积极开拓海外市场，提高国际竞争力。
3. 人才培养（1）开展内部培训，提高员工专业技能。
（2）引进高端人才，优化人才结构。
（3）关注员工职业发展，提高员工满意度。
4. 质量管理（1）严格执行质量管理体系，确保产品质量。
（2）加强过程控制，降低不良品率。
（3）持续改进，提高客户满意度。
三、存在问题1. 技术创新力度不足，与国外先进水平仍存在差距。
2. 市场竞争激烈，企业盈利能力有待提高。
3. 人才流失现象较为严重，需要加强人才队伍建设。
4. 质量管理仍存在薄弱环节，需要持续改进。
四、改进措施1. 加大研发投入，引进国外先进技术，提高企业核心竞争力。
2. 优化市场布局，提高市场占有率，提升企业盈利能力。
3. 加强人才引进与培养，建立健全人才激励机制，降低人才流失率。
4. 完善质量管理体系，加强过程控制，提高产品质量。
五、展望未来在新的一年里，我们将继续努力，以技术创新为动力，以市场需求为导向，以人才培养为保障，以质量管理为基础，为实现感应淬火行业的持续发展而努力奋斗。
最后，感谢领导和同事们在过去一年里的关心与支持，让我们携手共进，共创美好未来！。
高端数控感应淬火机床原理
高端数控感应淬火机床的原理主要基于感应加热技术，其关键部分在于感应器或感应圈，以及可控的电流、电压和频率。
这种机床能精确地控制淬火深度，通常用于表面淬火处理。
感应加热是通过感应器中的交变磁场在工件中产生感应电流，利用集肤效应使工件表面迅速加热至淬火温度。
这种局部加热方式能显著减少淬火变形，降低能耗，并只强化工件表面一定深度，心部基本保持处理前的组织和性能，从而获得高强度、高耐磨性和高韧性的综合效果。
高端数控感应淬火机床主要由淬火机床、中频电源（或高频、超音频、超高频电源）以及冷却装置三大部分组成。
其中，淬火机床包括床身、上下装夹机构、夹紧旋转机构、淬火变压器及谐振槽路、冷却系统、淬火液循环系统、电气控制系统等。
在淬火过程中，待淬火的零件首先被放置在机器的加热区域，加热至适宜的淬火温度。
然后，零件被迅速放入冷却介质中，通过快速冷却在表面形成硬质组织，如马氏体，同时内部留下一定的残余应力，从而提高零件的强度和耐磨性。
之后，淬火后的零件还需要进行回火处理，以释放内部应力，提高韧性和塑性，并使硬度处于可控范围内。
总的来说，高端数控感应淬火机床通过精确控制感应加热过程，实现了对金属零部件的高效、精准淬火处理，是机械加工行业中不可或缺的重要设备。
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二、实验原理1.电磁感应当感应线圈通以交流电时，在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相同的交变磁场，将工件置于高频感应线圈内，受电流交变磁场的作用，在工件内相应地产生感应电流，这种感应电流在金属工件内自行闭合，称为涡流。
其感应电动势瞬时值为：d?e??Kd?式中，K-比例系数；ф-工件上感应电流回路包围面积上的总磁通；dф/dτ-磁通量变化率；负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反。
工件中感应出来的涡流方向，在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。
涡流强度If取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z)，而电抗Z由电阻R和感抗(xL)组成，则涡流强度：eeIf??Z2R2?xL2.表面效应涡流强度If随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规律称为表面效应或集肤效应。
离表面x 处的涡流强度：x?Ix?I0?e式中，I0-表面最大的涡流强度；x-到工件表面的距离；Δ-与工件材料物理性质有关的系数。
所以，当x=0时，Ix=I0当x＞0时，Ix＜I01?0.368(:高频感应加热表面淬火实验报告)I0e工程规定，当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的36.8%(即1I0?)时，由该处到表面的距离Δ称为电流透入深度。
e 在感应加热实践中，钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式：20在20℃时：?20?(mm)f500在800℃时：?20?(mm)f?当x=Δ时，Ix?I0?式中，f-感应线圈交流电频率。
3.淬硬层深度工件经感应加热淬火后的金相组织与加热温度沿截面分布有关，一般可分为淬硬层、过渡层及心部组织三部分。
表面感应淬火的研究综述引言：随着经济和生产技术的飞速发展，汽车、拖拉机、航空、仪表、冶金、国防等工业对零件的要求越来越高。
热处理可以提高零件性能，延长使用寿命，因此，在同民经济中起着重要的作用，并成为生产过程中一个不可缺少的环节。
表面淬火是热处理的一种工艺，仪对零件的表面进行处理，以达到改善零件表面的性能，而保持心部的性能不变。
正确选择表面淬火工艺必须了解零件的工作情况和服役条件，零件的结构、形状及使用的材料等各个方面[1]，从生产和使用角度去考虑解决方案原则是从实际出发且经济有效。
当前，表面淬火技术的理论和应用技术发展很快。
在基础研究方面，最活跃的钡域是应用计算机模拟计算感应加热温度场、磁场的变化等，在这方面已取得了许多成果，发表了大量的文献。
同时我国从国外引进了大量的表面淬火设备、技术和软件等，使我国的表面淬火技术水平得到了很大的提高。
今后，如果能够将感应加热的热效应和温度场、磁场等随时间变化，并结合表面加热相变、冷却相变、残余应为分布、零件变形与性能预测等用软件统一起来[2]，应用于生产领域，必然也会推动其他表面淬火技术的进步，表面淬火技术将会发展到一个更高的层次。
本文主要对感应淬火的原理及目前研究的现状做简单的介绍。
1.感应加热表面淬火的原理表面淬火是将工件快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，仅使表面层获得淬火组织的热处理方法。
齿轮，凸轮，曲轴及各种轴类等零件在扭曲，弯曲等交变载荷下工作，并承受摩擦和冲击，其表面要比心部承受更高的应力。
因此，零件的表面要求具有较高的强度，硬度和耐磨性，要求心部具有一定的强度，足够的塑性和韧性。
采用表面淬火工艺可以达到这种表硬心韧的性能要求。
它在热处理领域中占有重要地位，这一技术已经在我国被广泛应用。
感应加热表面淬火的使用频率不同，可以分为超高频(27MHz)、高频(200-250kHz)、中频(2500～8000Hz)和工频(50Hz)。
由于电流频率不同，加热时感应电流透人深度不同。
感应加热表面淬火的特点感应加热表面淬火是一种通过感应加热将金属表面加热至淬火温度，然后迅速冷却以使金属表面硬化的热处理方法。
它具有以下几个特点。
感应加热表面淬火具有加热速度快的特点。
感应加热是利用变化磁场在导体内产生涡流热，将电能转化为热能。
感应加热具有高效率、高加热速度和良好的控制性能等优点，能够快速将金属表面加热至淬火温度，大大缩短了加热时间。
感应加热表面淬火具有淬火效果好的特点。
感应加热的加热速度快，能够迅速将金属表面加热至淬火温度，然后通过冷却剂迅速冷却，使金属表面形成马氏体组织，从而提高了金属表面的硬度和耐磨性。
感应加热表面淬火具有加热均匀的特点。
感应加热是通过变化磁场在导体内产生涡流热，涡流热的分布与导体的电阻率和磁导率有关。
在感应加热过程中，由于导体表面与磁场的交互作用，导致表层电流密度大于内部电流密度，从而实现了金属表面的加热均匀性。
感应加热表面淬火具有节能环保的特点。
感应加热能够将电能转化为热能，不需要加热介质，减少了能源的浪费。
同时，感应加热的加热速度快，加热时间短，减少了加热过程中的能量消耗。
此外，感应加热无污染，不会产生废气、废水和噪音等环境污染物，更加符合环保要求。
感应加热表面淬火具有操作简便、自动化程度高的特点。
感应加热过程中只需要将工件放置在感应加热器中，通过调节加热器的电源、工作频率和工作时间等参数，即可实现加热和冷却过程的控制。
同时，感应加热设备可以与传感器、控制器等自动化设备相连接，实现自动化生产过程，提高生产效率和产品质量。
感应加热表面淬火具有加热速度快、淬火效果好、加热均匀、节能环保和操作简便等特点。
在金属加工和热处理领域中，感应加热表面淬火已被广泛应用，为金属制品的性能提升和质量保障提供了有效的解决方案。
高频感应淬火设备原理和用途，河南高频淬火机将产品置于通交流电的感应线圈中，在其表层产生的感应电流由于焦耳效应而加热表面。
交流电在导体中有集肤效应，电频率越高，电流就越向表面集中。
电流在金属中的透入深度和金属材料的电阻率、导电率以及交变电流频率有直接关系。
轴高频淬火中图一剖面图效果图二高频淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过高频淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
高频淬火设备多数用于工业金属零件表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。
高频淬火设备，即对工件进行感应加热，以进行表面淬火。
感应加热的原理：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电 (1000-300000Hz或更高)的空心铜管。
产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。
河南德胜高频淬火设备图三数控淬火机床图四一、节能型高频淬火设备广泛应用于:汽车半轴、球笼、球销、球座、转向节、拨叉轴、汽车摇臂、摩托车零部件的淬火处理等；机械零件的热处理；如各种齿轮、链轮、各种轴、销等的淬火处理；黄铜阀门、接头等制品的锻打或铸造；有色金属的熔炼等等领域。
具有节能环保，性能稳定，可靠，应用广泛，使用简单安全等特点。
该设备适用于： 1、直径适应盘类、轴类等工件的表面淬火；2、需匹配数控淬火机床能实现分段和连续工作；三、节能型DSGP-120超音频感应加热设备主要特点:>IGBT逆变技术和串联谐振电路；>锁相技术和软开技术确保高可靠性，实现频率自动跟踪；>功率因数不小于0.95；>100%负载持续率设计，可连续工作，可马上开机或者关机；>保护电路功能>环保、清洁、无污染，提高工人工作环境；>低能耗，变换效率高达97.5%以上，与可控硅中频感应加热设备相比节能10%--30%；>取代氧焕焰、焦炭炉、盐浴炉、煤气炉、油炉等传统加热方式；>操作简单安全。
感应表面淬火在柴油机轴类热处理中的应用
感应表面淬火在柴油机轴类热处理中的应用是十分重要的。
它被
广泛应用于柴油机轴类热处理以提高材料表面抗疲劳性和耐腐蚀性。
通过感应表面淬火，可将材料表面温度升至硬化所需的温度，使表面
产生真空淬火膜，以改善材料的耐磨性和抗冲击性。
柴油机轴类热处理中，感应表面淬火的最大优势之一是快速准确
的淬火温度控制，可以有效控制淬火体积，减少材料烧伤。
淬火温度
可以在预定的范围内调节，避免因为温度过高而损坏材料表面。
此外，由于温度控制精确，淬火后局部热处理残留应力减到最小，且淬火层
厚度更加均匀，从而避免因温度不均匀而引起的应力集中。
在旋转部件的热处理中，工作部件的直径及轮辐的厚度均有较大
的不同，如果采用传统的炉内热处理，不仅性能不能得到良好控制，
而且淬火时间久，耗费大量能源，生产成本较高；采用感应表面淬火
则可克服这一瓶颈，只将材料表面施加工质热处理，既可以提高性能，又可以节约能源，使淬火周期缩短，大大提高生产效率。
总的来说，感应表面淬火在柴油机轴类热处理中是非常重要的一
种技术，可以实现快速、准确、均匀淬火，提高柴油机轴的耐磨性和
抗冲击性，并实现节能和降低成本。
