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本手册是一部热处理专业的综合工具书，本版为第3版，共4卷。
第1卷-工艺基础，第2卷-典型零件热处理，第3卷-热处理设备和工辅材料，第4卷-热处理质量控制和检验。
第1卷，共10章。
内容包括金属的热处理加热和冷却、钢铁热处理及表面热处理、非铁金属和合金的热处理、铁基粉末合金件和硬质合金的热处理、功能材料的热处理等。
邮购单价：72元。
第2卷，共19章。
内容包括齿轮、滚动轴承零件、弹簧、紧固件、大型铸锻件、工模量具、汽车拖拉机零件、金属切削机床零件、气动工具及钻探机械零件、液压元件、轻工产品零件和飞机零件等的热处理。
此外，还论述了热处理工艺制订原则和程序及零件的热处理工艺性。
邮购单价：72元。
第3卷，共15章。
内容包括设备分类、筑炉材料、燃烧加热器和电热元件、耐热金属构件、炉子配套器件、热工仪表、传感器、各种热处理炉结构、热处理工辅材料等。
邮购单价：80元。
第4卷，共11章。
内容包括金属化学成分检验、宏观组织和断口分析、显微组织分析、力学性能试验、无损检测、内应力测定、物理性能测试及试验研究方法、金属腐蚀试验、金属制品的失效分析方法、热处理质量的管理与控制和常用数据及单位换算等。
浅谈感应加热技术作者：刘联春来源：《中国新技术新产品》2013年第12期摘要：随着世界经济的加快发展，能源变得越来越短缺，应用感应加热技术的重要性显得尤为突出。
本文简要的谈谈感应加热技术的实际应用，以及与感应加热技术相关的知识，希望为我国的感应加热技术的应用及发展添砖加瓦。
关键词：感应加热；技术；应用中图分类号：TG15 文献标识码：A1 概述科学技术的进步带动了电力电子技术和电力半导体器件的开发和发展，使得感应加热装置以全新的面貌出现在人们的面前，这种变化的突出的表现为：质量轻、体积小、性能优越、功能强、低碳经济、节能环保。
笔者结合自己多年的感应装置的实践经验和理论研究，简要的介绍感应加热技术的原理、应用以及发展，以促进我国的感应加热技术的发展。
2 感应加热技术的原理众所周知，创立“现代感应加热”的概念的先贤是大科学家法拉第，它产生的依据是初级线圈中电流的变化，在相近的闭合次级的线圈中根据电流的感应而提出来的。
在金属工件的加热的过程中，应该在需要加热的工件外面加上一层感应线圈，当某一频率的交流电通过金属外面的缠绕的感应线圈时，就能够自动的产生一种频率交变磁通，而在交变磁通的作用下，金属工件会产生一种感应电势，之后会产生一定的感应电流，再通过电流的对金属的生热效应，最终达到对工件进行加热的目的。
3 感应加热技术的应用3.1 穿透感应加热。
可以采用较低的频率对金属进行加热。
通常不变换频率的工频感应加热应用较广，而中频感应加热同样具有广泛的用途。
穿透加热方便实现锻造、成形加工、退火和感应熔炼。
加热装置具有尺寸小，启动迅速，干净和效率高等优点，而且加热工艺往往很适合用于自动化生产方式。
我公司近年通过技术攻关，成功地实现中频感应加热对尺寸为φ20×430mm钢管的热处理，极大地提升了产品力学性能和生产的自动化程度。
3.2 表面感应加热技术。
这种技术很容易地在不影响材料其他部分的情况只把零件的某一局部区域加热到高温，既可以节省能量又可以局部淬火。
中频感应加热热处理操作步骤嗨，宝子们！今天来唠唠中频感应加热热处理的操作步骤哈。
咱先得把设备检查好。
看看中频感应加热设备有没有啥明显的损坏呀，那些电线啥的有没有破损或者松动的情况。
这就好比出门前要检查自己衣服有没有破洞一样重要呢。
还有控制装置，按一按那些按钮，看看显示屏啥的是不是正常工作，要是这一步没做好，后面可就容易出乱子啦。
接下来呢，就是要把需要热处理的工件准备好。
工件表面得干净整洁，不能有油污、铁锈这些脏东西哦。
就像咱洗脸一样，脸不干净，擦啥护肤品都不好使。
你可以用一些简单的清洁工具把工件表面清理干净，这可是保证热处理效果的关键呢。
再然后呀，把工件放到合适的位置上。
这个位置可不能乱放，得根据设备的要求来。
就像玩拼图一样，每个块都有它该在的地方。
要确保工件和感应线圈之间的距离合适，太近了可能会出现一些意外情况，太远了又加热效果不好。
之后就可以启动设备啦。
不过在启动的时候，要慢慢调整功率和频率这些参数哦。
这就像炒菜的时候慢慢调整火候一样，不能一下子开太大。
根据工件的材料、大小和热处理的要求，找到最适合的参数值。
这个过程可能需要一点经验和耐心，但是多试几次就好啦。
在加热的过程中，眼睛可不能闲着。
要时刻盯着设备的运行状态，看看温度是不是按照预期在上升。
要是发现有啥不对劲的地方，像温度突然升得特别快或者设备发出奇怪的声音，就得赶紧采取措施，可不能让小问题变成大麻烦。
等加热到了规定的温度和时间后，就可以停止加热啦。
但是这还没完哦，还得让工件进行适当的冷却。
冷却的方式也有讲究呢，有的工件需要快速冷却，有的则需要慢慢冷却。
这就像不同的人睡觉盖被子的厚度不一样，得根据具体情况来。
最后呢，把处理好的工件取出来，再检查一下质量。
看看热处理后的工件是不是达到了预期的效果，硬度、韧性这些性能指标有没有符合要求。
如果没达到，就得分析分析是哪个步骤出了问题，下次改进。
好啦，这就是中频感应加热热处理的操作步骤啦，是不是还挺有趣的呢？。
感应加热的原理应用简介感应加热是一种利用电磁感应原理产生热能的加热方式。
在工业生产中，感应加热被广泛应用于熔炼、焊接、热处理等领域。
本文将介绍感应加热的原理，并探讨其在工业中的应用。
原理感应加热的原理是基于法拉第电磁感应定律和焦耳定律。
当交流电通过线圈时，线圈中会产生交变磁场。
当被加热物体（通常是金属）位于交变磁场中时，由于线圈和被加热物体之间形成了感应耦合，被加热物体内部会产生涡流。
而根据焦耳定律，涡流在被加热物体中流动时会产生热量。
感应加热的原理是利用电磁感应和热效应相结合的加热方式。
通过调整线圈的电流和频率，可以控制被加热物体的温度和加热速度。
应用感应加热在工业生产中有着广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：1.熔炼：感应加热被广泛应用于金属熔炼过程中。
通过将金属放置在感应加热装置中，可以快速而均匀地将金属加热到熔点，实现高效的熔炼过程。
2.焊接：感应加热在焊接过程中起到了重要的作用。
通过将焊接材料放置在感应加热装置中，可以提高焊接温度，加快焊接速度，并且减少焊接接头的变形。
3.热处理：感应加热在热处理过程中也得到了广泛应用。
通过将需要进行热处理的工件放置在感应加热装置中，可以快速而均匀地将工件加热到所需温度，进行退火、淬火等热处理过程。
4.塑料加热：感应加热不仅可以用于金属的加热，还可以用于塑料的加热。
通过将需要加热的塑料放置在感应加热装置中，可以快速加热塑料，实现塑料成型、塑料焊接等应用。
5.精密加热：由于感应加热可以实现对加热过程的精确控制，所以在某些精密加热领域也得到了应用。
例如，感应加热在微电子器件制造中用于局部加热和精确控制温度。
优势和局限感应加热具有一些优势，但也存在一些局限性。
优势：•高效能：感应加热不需要加热源与被加热物体接触，能够实现直接传导热的效果，因此能效较高。
•快速加热速度：感应加热能够在短时间内将被加热物体加热到所需温度，提高了生产效率。
•均匀加热效果：感应加热能够实现均匀的加热效果，减少了温度差异，提高了产品质量和一致性。
南京工程学院教案【教学单元首页】第15 次课授课学时 2 教案完成时间：2014.2第七章 热处理感应加热装置感应加热设备是工程中最常用的工件表面热处理加热设备，在齿轮、气缸等零件的表面处理中应用广泛。
§7.1热处理感应加热装置基本特点一.感应加热原理感应器同时加热四个工件 立式感应加热设备二.中、高频电流特点1.集肤效应交变磁场在工件内产生的电动势将在工件内产生闭合电流→涡流→涡流在工件横截面上分布是不均匀的，由工件表面向心部呈指数规律衰减。
假设：距离工件表面x 处涡流的电流强度为I x ，则有：)2exp(0x fc I I x ρμπ-=，式中I 0为工件表面涡流的电流强度，C 为光速，ρ为工件材料电阻率，μ为工件材料磁导率，f 为感应加热电源频率。
I x -x 的曲线示意图如图所示。
2.邻近效应3.圆环效应4.尖角效应感应圈与工件间距离相同，但在工件尖角处加热强度（速度）远较其他光滑部位强烈，往往会造成过热，这种效应称为尖角效因。
尖角效应由于磁力线易于集中在尖角处，感应涡流较大的缘故。
§7.2高频和中频感应加热装置一.感应加热装置分类按电流频率分类：高频感应加热装置（100-1000KHz ），常用频率范围为200-300KHz ；中频感应加热装置（0.5-10KHz ），常用频率范围为2.5和8.0KHz 两种；超音频感应加热装置（10-100KHz ），常用频率范围为30-40KHz ；工频感应加热装置，频率为50Hz 简单倍数。
按变频方式分类：电子管变频设备、机式变频设备、半导体（可控硅）变频设备和工频设备。
二.高频感应加热装置工作原理（补充）高频感应加热装置也称高频炉或高频机，是目前热处理车间应用最多的一种表面淬火加热设备，其实质是一个大功率变频器，通过电子管振荡器将工频交流电变为大功率高频交流电，故又称电子管式高频发生器。
电子管式高频感应加热装置工作原理可用下述方框说明：首先，高频感应加热装置取得三相工频380V电压后，通过高压变压器升压，将380V升高到数千伏甚至一万伏以上；然后再由闸流管可控整流器整流成半压至全压范围内连续可调的直流高压，供给电子管振荡器。
电子管振荡器将直流高压电变换为200-300KHz的高频高压电；淬火变压器将高频高压电变为能安全操作并符合加热要求的高频低压大电流。
变压器低压端直接接淬火感应圈，放在感应圈内的工件作为振荡器负载，当高频电流流过感应圈时，感应圈内便产生强大高频磁场，金属工件感应产生涡流而发热，在极短时间内被加热到所需的温度。
稳压器起稳定闸流管和振荡管灯丝电压的作用，以保证它们正常工作。
控制电路的作用是使高频操作严格按照程序进行，以确保设备和人身的安全。
三.高频感应加热装置型号及命名方法（补充）国产电子管式高频感应加热装置型号命名方法为：YG-□-□，YG表示高频电源，第一个数字表示振荡功率/KW，第二个数字表示振荡频率/KHz。
老式命名法：GP□-CR□，GP表示高频，第一个数字表示振荡功率/KW；C表示淬火；R 表示熔炼；第二个数字表示型号顺序。
表示振荡功率为60KW，既可淬火又可熔炼的高频感应加热装置；GP100-C3表示振荡功率为100KW，专用于淬火的高频感应加热装置。
四.感应圈设计感应圈设计依据：1）工件形状尺寸；2）热处理技术要求；3）淬火机床精度；4）汇流排间距等。
设计内容包括感应圈形状、尺寸、圈数（单匝还是多杂）、感应圈与工件间的间隙、汇流排尺寸与连接方式、冷却方式等。
1.感应圈与工件间隙设计（P117-118）间隙大小直接影响感应圈功率因素。
间隙小，功率因素高，电流透入深度浅，加热速度快。
选取间隙时应考虑：1）淬火机床精度，精度差间隙应取大些，因为间隙太小，工件易碰到感应圈打弧，导致感应圈损坏和工件报废；2）设备功率：当设备功率大时，间隙可适当取大一些，便于操作；3）淬硬层深度：淬硬层深度大时适当取大一些，以延长加热时间，增大透热深度。
一般高频感应加热感应圈与工件间间隙在1-2mm左右。
2.感应圈高度对长轴件进行局部一次性加热时，感应圈高度为：H=L+(8-10)mm，L为淬硬区长度（mm）。
对短轴零件进行局部一次性加热时，感应圈高度为：H=L-2a，a为感应圈与工件间间隙。
如果轴形零件淬硬区较长，可采用多圈感应器或移动连续加热。
3.冷却水路设计为避免感应圈工作时发热，需通冷却水冷却，且有些情况工件淬火也需直接喷水冷却，因而要合理设计冷却系统。
冷却水管尺寸与电流频率、电流透入深度、加热方式和散热条件等有关，高频感应圈通常选壁厚0.5mm直径5mm的紫铜管，喷水孔直径通常在0.3-0.85mm左右，水压为100-200KPa。
4.汇流板的尺寸感应圈两端与电源连接的部分称为汇流板。
汇流板间距在1.5-3mm之间，为防止接触短路，中间塞入云母片或黄蜡布包扎好。
其长度取决于工件形状、尺寸、夹具等具体情况。
五.感应圈制作流程（补充）1）采购感应圈原材料紫铜管（圆管或矩形管）2）制作感应圈芯模3）紫铜管退火4）绕制5）用黄铜焊条焊接冷却水连接管6）通水检验水流是否流畅7）进行工艺试验，确定间隙和高度选取是否合理六.中频感应加热装置特点电流频率通常为1000-8000Hz；适用于加热深度深（3-16）mm、工件直径大（20-500mm）的钢铁零件表面淬火，也可用于回火、正火、锻坯透热或熔炼金属。
中频电源有种频发电机和晶闸管中频电源两种。
国产中频发电机频率有1000、2500、4000、8000Hz等四种规格。
常见型号表示方法为：DGF-□-□□□-□，其中D表示电控，G表示感应，F表示发电机；第一个方框字母表示用途，如C表示淬火，T表示透热，R表示熔炼；第二第三方框数字表示额定功率；第四方框数字表示公称频率，1表示1000Hz，2表示2500Hz，3表示4000Hz，4表示8000Hz；第五方框表示序号。
§7.3感应加热装置选择电流频率和输出功率是感应加热装置的两个主要技术指标。
选择感应加热装置流程行：根据热处理工艺要求→确定感应加热工件所需电流频率和功率→根据电流频率和功率选择感应加热装置类型和型号。
一. 感应加热装置电流频率选择依据1.淬硬层深度x：的1/e处的电流深度为电流透入深度——用δ根据集肤效应，工程上规定，当I x降至I表示。
在钢铁材料中，热态电流透入深度比冷态电流透入深度大几十倍，在800-900℃范围内，δ=500/f（mm），该式表明，加热设备频率f越小，电流透入深度δ越大，淬硬层深度x越深，因此，可根据x确定δ，然后根据δ确定f。
2.选择频率时，还应考虑设备的通用性：一般应力求采用较低频率，以实现深层加热。
但频率也不能太低，因为随着频率降低，电流透入深度增大，能量损耗增大；同时频率过低，通过感应器电流密度大，感应圈冷却要求高。
一般认为x ≤δ≤4x →x 2≤f 250000≤16x 2，即：2225000015000xf x ≤≤。
3.选择频率时还需考虑零件直径：一般来说，零件直径越大，要求的淬火层越深，使用频率就应越低。
当零件直径D 与电流透入深度δ之比D/δ≥10时，f≥25×106/D 2；当 3.5<D<10时，f≥30×106/D 2。
4.零件形状对形状复杂零件如齿轮，电流频率很高时，电流集中于齿顶；电流频率偏低时，电流集中于齿根或使整齿透热。
为获得沿齿形轮廓的淬硬层分布，电流频率常按齿轮模数估算，当比功率为1.5-2.0KW/cm 2时，f 最佳=6×105/M 2；当比功率为小于1.5KW/cm 2时，f 最佳=2.5×105/M 2，式中比功率指加热零件单位面积所需功率，M 为齿轮模数。
凸轮轴感应加热最佳频率与凸轮尖部曲率半径有关，可用下式确定：f=3800/r 2（r 为凸轮尖部曲率半径）。
二.感应加热装置功率确定流程：由零件尺寸、加热方式和比功率→计算加热工件所需总功率→然后考虑功率预留和频率要求→查相关型号感应加热装置。
1.感应加热装置各种功率概念直流输入功率P 0：阳极电压和阳极电流乘积，即P 0=E a I a0，对于GP100-Ga 型的最大直流输入功率P max =13.5KV×12A=162KW额定输出功率P 1=ηa P 0,ηa 为阳极效率（或振荡管效率），其值为0.6-0.8。
若取ηa =0.65，则对于GP100-Ga ，P 1=0.65×162KW=105.3KW ，在100KW 左右，与额定功率100KW 一致。
额定输出功率是感应加热装置重要技术指标，选择感应加热装置功率就是指额定功率。
负载吸收功率P L 指额定输出功率在振荡器回路产生各种损耗后，最后传输到工件使工件加热所消耗的电功率。
P L =P 1ηB ηM ηC ，式中：ηB 为淬火变压器效率，其值为0.75-0.85，常取0.8；ηM 为感应器电效率，其值为0.75-0.85，常取0.8；ηC 为回路传输效率，常取0.9。
对于GP100-Ga ，用上式计算可得P L 约为58KW 。
需说明的是，出厂说明书上所说的P L =80KW 是在最佳状态下用假想负载测得的数据，加热实际工件时，不可能获得这样大的加热功率。
2.根据实际零件和加热方式确定所需感应加热装置 1）加热零件单位表面功率确定零件单位表面功率又称比功率，指被加热零件单位面积上所需功率。
比功率是计算零件总功率，进而选择感应加热装置时最基本依据。
比功率与淬硬层深度、零件大小、加热时间、电流效率、加热方式等有关。
比功率大小直接影响加热速度快慢，比功率越大，加热越快，淬硬层越深。
准确确定比功率很困难，生产上常采用近似估算、查图表或取经验数据等方法确定。
对于中频一次淬火常取0.8-1.5KW/cm 2，中频连续淬火常取2-3.5KW/cm 2；对于高频一次淬火常取0.8-2.0KW/cm 2，高频连续淬火常取2-3.5 KW/cm 2。
一般来讲，零件淬火面积越小或零件尺寸越小、形状越简单、使用频率越低、淬火层要求较浅、材料原始组织较细密、材料为中碳钢或中碳低合金钢时，比功率取上限，以获得较快的加热速度和在较短时间内获得较薄淬火层。
反之则取下限。
2）零件加热所需功率一次淬火总功率P L 为比功率P b 与一次淬火面积S 的乘积，即P L =P b ×S 。
连续淬火总功率P L =πDh P b ，式中D 为零件直径，h 感应圈高度。
因为h=τk v ，式中τk 为加热时间，v 为零件与感应圈相对运动速度。
因此，P L =πD τk vP b 3）感应加热装置额定输出功率P 1=P L /ηB ηM ηC考虑预留必要的功率余量，然后查有关频率范围内感应加热装置规格，选取满足输出功40mm 的中碳钢零件，要求表面淬火层深度为0.5mm ，其感应加热最佳频率是多少？若进行连续淬火，感应圈高度为1cm ，问应选用何种类型设备为宜？解：①由题意，x=0.5mm ，当δ=2x=1mm 时，频率为最佳频率，故f 最佳=250000/δ2=250KHz 。
