感應加熱淬火設備1感應加熱淬火設備1010203感應加熱淬火設備簡介感應加熱淬火設備技術感應加熱淬火設備案例目錄/contents2010203感應加熱淬火設備簡介感應加熱淬火設備技術感應加熱

感應加熱淬火設備簡述

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感應加熱淬火設備簡述Clickheretoadd感應淬火設備是利用電磁感應、集膚效應、渦流和電阻熱等電磁原理，使工件表層快速加熱，并快速冷卻的熱處理工藝。是將工件放在銅管制成的感應器內，當一定頻率的交流電通過感應器時，處于交變磁場中的工件產生感應電流，由于集膚效應和渦流的作用工件表層的高密度交流電產生的電阻熱，迅速加熱工件表層，很快達到淬火溫度，隨即噴水冷卻，工件表層被淬硬。感應加熱淬火設備簡介4感應淬火設備是利用電磁感應、集膚效應、渦流和電阻熱等電磁原理感應加熱時，工件截面上感應電流的分布狀態與電流頻率有關。電流頻率越高，集膚效應越強，感應電流集中的表層就越薄，這樣加熱層深度與淬硬深度也就越薄。淬硬度根據客戶的要求，可通過調節電流頻率來獲得不同的淬硬層深度。中頻淬火，就是將金屬放在一個通有交流電而產生交變磁場的感應線圈內，使金屬件內感應出交流電，由于趨膚效應，電流主要集中在金屬表面，所以表面的溫度最高，在感應線圈下面緊跟著噴水冷卻或其他冷卻，由于感應加熱及冷卻主要集中在金屬件表面，所以表面改性很明顯，而內部改性基本沒有，可以有很特殊的熱處理效果。5感應加熱時，工件截面上感應電流的分布狀態與電流頻率有關。電流中頻感應淬火設備主要由中頻電源、淬火控制設備（包括感應器）和淬火機床三部分組成。感應淬火方法是現代機器制造工業中的一種主要的表面淬火方法，具有質量好、速度快、氧化少、成本低、勞動條件好和易于實現機械化、自動化等一系列優點。根據工件的大小和淬硬層的深淺來確定合適的電源功率和頻率（可以是工頻、中頻和高頻）。感應器的形狀和尺寸主要取決于工件外形和淬火工藝的要求。淬火機床也隨工件的大小、形狀和淬火工藝要求而有多種多樣。對成批生產的零件，特別是在自動化生產線上，多采用專用機床。一般中、小工廠，由于工件批量多，數量少，多使用通用淬火機床。6中頻感應淬火設備主要由中頻電源、淬火控制設備（包括感應器）和特殊水冷系統降低了功耗，完善的保護措施保證設備在各種情況下安全連續運行。同時，采用多絲扭絞電纜做感應加熱電源與感應加熱器之間的電氣連接線，降低了線路的交流損耗。感應加熱裝置的效率比火焰爐高60%以上，比電阻爐高50%以上，比其他采用可控硅控制的感應加熱裝置高30%以上，具有明顯的節能效果，市場前景廣闊。感應加熱淬火設備采用理性化人機界面，PLC、工控機全自動控制，達到國內同行業領先水平，并得到煤礦設備專管部門的好評、推廣。7特殊水冷系統降低了功耗，完善的保護措施保證設備在各種情況下安88感應加熱淬火設備采用高精度非接觸紅外線測溫儀，并具有淬火及回火溫度閉環控制自動調節功能，確保了產品質量的穩定性。感應加熱淬火設備組成結構一、電源部分頻率在超音頻頻段（20－30）KHZ之間加熱電源可用全固態IGBT超音頻感應加熱電源，全固態電源由于其設備占地小節水性能好，整機效率高，輸出電壓安全系數高等諸多優點。二、機械部分機械控制采用可編程序控制器（PLC）控制，控制度高，動作準確，加熱方式采用旋轉行進增加了桿身溫度的均勻性。9感應加熱淬火設備采用高精度非接觸紅外線測溫儀，并具有淬火及回感應加熱淬火設備與電阻加熱、燃油加熱、燃氣加熱相比較，具有高效、節能、環保、安全、加熱速度快、可控性強等優勢，可廣泛應用于金屬熱處理、透熱、熔煉、焊接等方面，并已滲透到工業冶金、機械制造、石油、化工、電子、交通、通信以及民用、商用電磁感應加熱等各個領域。該感應加熱裝置采用了IGBT作為功率器件，DSP全數字式精確控制，在任何情況下保證了IGBT工作在ZCS開關狀態。其數字鎖相環技術，自動跟蹤諧振頻率，保證了產品的最優效率。10感應加熱淬火設備與電阻加熱、燃油加熱、燃氣加熱相比較，具有高感應加熱淬火設備顯著優點：1、與傳統加熱手段相比較（油、煤、氣），具有環保、節能、操作方便、勞動強度低的顯著優點；2、與可控硅中頻相比較節能10%~30%，對電網沒有諧波干擾；3、與電阻爐相比較節能50%~60%；4、對客戶產品具有加熱快、受熱均勻、無氧化層、產品質量好等優點；5、感應器由變壓器隔離，非常安全。6、環保：沒有污染、噪聲和粉塵。7、適應性強：能加熱各種形狀不同的工件。8、設備占地小，不足兩平方米，方便客戶最大限度利用生產空間。11感應加熱淬火設備顯著優點：11感應加熱淬火設備自動化程度高，可實現全自動無人操作選用自動上料和自動出料分檢裝置，再配上我公司的專用控制軟件，可實現全自動無人操作。感應加熱淬火設備的突出特點：1、采用IGBT為主器件、全橋逆變。2、100%負載持續率設計，可連續工作。3、保護功能完善，可靠性高。4、可遠控和配接紅外測溫，實現溫度的自動控制，提高加熱質量和簡化工人操作。5、取代氧炔焰、焦碳爐、鹽浴爐、煤氣爐、油爐等加熱方式。6、采用頻率自動跟蹤及多路閉環控制7、安裝簡單，操作方便。12感應加熱淬火設備自動化程度高，可實現全自動無人操作選用自動上中頻感應淬火設備的應用，具體如下：1.各種五金工具、手工具。如鉗子、扳手、錘子、斧頭、旋具、剪刀（園藝剪）等的淬火；2.各種汽車、摩托車配件。如曲軸、連桿、活塞銷、鏈輪、鋁輪、氣門、搖臂軸、傳動半軸、小軸、拔插等的淬火；3.各種電動工具。如齒輪、軸心；4.機床行業類。如機床床面、機床導軌等的淬火；5.各種五金金屬零件、機械加工零件。如軸類、齒輪、鏈輪、凸輪、夾頭、夾具等的淬火；6.五金模具行業。如小型模具、磨具附件、模具內孔等的淬火；13中頻感應淬火設備的應用，具體如下：13我國20世紀50年代首先在汽車工業中開始使用感應熱處理技術與裝備。進入80年代以來，特別是近20年來隨著汽車工業的迅速發展，我國采用感應熱處理零件的種類和品種不斷增加。以商用車為例，感應淬火零件數量達到100多種，占全部熱處理零件數量的70%左右，我國感應熱處理技術水平已接近或達到國際先進水平。目前，大功率電源在國內已經實現工業化生產，質量穩定，價格僅為進口電源的1/3～1/2，國產淬火用SCR電源可以做到2000kW；新型IGBT電源工作頻率范圍寬，負載適應性強，電效率高，工藝調整非常方便，頻率范圍覆蓋1～100kHz，功率達到1000kW，可以取代進口，并已實現部分出口。14我國20世紀50年代首先在汽車工業中開始使用感應熱處理技術與感應加熱淬火設備具有穩定，可靠和節能環保的優點，保證了流水作業的鑄造鍛造及熱處理生產線工作的正常運行，節能了企業工作生產的投資。總體而言，我國感應熱處理技術水平和先進國家相比，還存在一定的差距，例如在淬火機床的數控技術、計算機技術及精密機械傳動技術的應用；在電源方面的高質量、高可靠性的功率元件的開發；精密感應器的制造技術等。隨著感應熱處理生產線自動化控制程度及電源高可靠性要求的提高，必須加強加熱工藝成套裝置的開發。同時感應加熱系統正向智能化控制方向發展，具有計算機智能接口、遠程控制和故障自動診斷等控制性能的感應加熱電源系統正成為下一代的發展目標。15感應加熱淬火設備具有穩定，可靠和節能環保的優點，保證了流水作低壓橋起動條件全控半控高壓橋低壓橋逆變器負載電路IMFUMFTA656VACS300S300S300來自S300來自S300來自S300S300AAL300PROFIBUSP.L.C.CABUETTF300JP24P1P2J22J1J2J3J4J5J6J7J8JP23用于普通工件的感應加熱電源控制系統示意圖16低壓橋起動條件全控半控高壓橋低壓橋逆變器負載電路IMFUM

感應加熱淬火設備技術

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感應加熱淬火設備技術Clickheretoadd1818感應加熱工藝是感應加熱技術水平的主要體現，先進的感應加熱技術可以有效發揮感應加熱的特點，實現高效、節能的局部熱處理。目前汽車零件感應淬火用材料較多，包括35鋼、45鋼、40Cr、55MnVS、40MnB、42CrMo、ZG45、球墨鑄鐵及合金鑄鐵等。所采用加熱淬火方式及應用眾多，例如銷軸及凸輪軸橫向磁場靜止一次加熱淬火；減振器桿、扭桿和變速差軸等橫向磁場連續加熱淬火；起動機軸及空壓機軸等橫向磁場多段連續加熱淬火；半軸等縱向磁場整體一次加熱淬火；輸出法蘭內孔及鐘型殼內腔的一次及連續加熱淬火；轉向齒條感應接觸加熱淬火；階梯軸類轉向節及轎車后輪轂軸的旋轉加熱淬火；平面類鋼板彈簧橫向限位板的一次及連續加熱淬火；薄壁類滑動軸叉及前輪轂的一次及連續加熱淬火；復雜形狀鐘形殼變截面軸的一次加熱淬火等。19感應加熱工藝是感應加熱技術水平的主要體現，先進的感應加熱技術在汽車齒輪感應熱處理方面，基于生產效率的考慮和汽車齒輪零件的特點，我國主要采用整體感應加熱淬火設備工藝，即單頻加熱淬火和雙頻加熱淬火。汽車齒輪感應淬火應用最普遍的是發動機飛輪齒圈。東風汽車公司已經在一些變速器齒輪實現感應淬火，用價格便宜的中碳合金鋼代替價格高的滲碳齒輪鋼，取得了良好的經濟效益。20在汽車齒輪感應熱處理方面，基于生產效率的考慮和汽車齒輪零件的現在，最具先進與代表性的德國eldec的SDF同步雙頻感應加熱設備與工藝，是具有節能、降耗和綠色生產的表面熱處理設備與工藝，并可以獲得最小的熱處理變形及沿齒廓均勻分布的硬化層，從而達到最佳的熱處理質量。目前已廣泛應用于汽車（如汽車CV接頭、驅動軸、轉向器裝置、螺旋傘齒輪及從動行星輪等）及航空工業領域類似齒輪等復雜表面工件的熱處理，在德國寶馬汽車、大眾汽車及美國波音飛機制造公司等也得到應用。該項工藝與裝備將成為感應加熱淬火設備的趨勢之一。圖6為eldec公司模塊化感應加熱淬火設備設備。21現在，最具先進與代表性的德國eldec的SDF同步雙頻感應加為了適應多品種的批量生產，在汽車零部件生產應用中，我國引進及國內研發的感應淬火機床種類，由傳統的專用設備逐步向柔性化程度較高的通用設備和專用淬火自動生產線發展，并且采用了CNC數控技術，應用了FANUC、SIEMENS等控制系統。一汽和東風汽車公司研制成功了多臺套大型的感應淬火成套設備（生產線），達到了國際先進水平。一汽技術中心開發的臥式數控淬火機床，由主驅動交流伺服電動機拖動，移動速度穩定均勻，定位準確，重復精度高；零件旋轉采用變頻調速系統，能夠適應多方面工藝要求；采用能量和數控技術對不同性能要求零件感應淬火，甚至在同一零件上實現多段變功變速，編程容易，可操作性強。22為了適應多品種的批量生產，在汽車零部件生產應用中，我國引進及全自動曲軸淬火成套設備，采用功率分配、薄型淬火變壓器、獨立懸掛、緩沖進給、旋轉準停等新技術，具有設備監控、故障診斷、參數記錄及零件返修等功能。另外還設計了模擬控制面板，操作者可以通過鼠標或鍵盤控制機床動作。該設備根據需要同時懸掛三套以上的薄型變壓器—感應器單元，工作過程中不需要更換感應器。工作時只要將曲軸放在機床上料位，設備即可自動完成全部淬火加工，不需要人工操作。目前，大功率電源在國內已經實現工業化生產，質量穩定，價格僅為進口電源的1/3～1/2，國產淬火用SCR電源可以做到2000kW；新型IGBT電源工作頻率范圍寬，負載適應性強，電效率高，工藝調整非常方便，頻率范圍覆蓋1～100kHz，功率達到1000kW，可以取代進口，并已實現部分出口。23全自動曲軸淬火成套設備，采用功率分配、薄型淬火變壓器、獨立懸要獲得良好的感應加熱效果，需要制定正確的工藝。結果成功與否，取決于電流頻率、單位表面功率及輸入功率、加熱溫度、加熱速度、加熱方法、感應器結構及尺寸等工藝參數的選擇，缺一不可。為提高感應加熱的效率，減少漏磁損失，感應器與工件表面的間隙要盡量減小，所以加厚機熱處理和芯棒熱處理等應用會有不同規格感應爐的情況。對于維護過程中需要提醒的是感應器除了要水冷外，需要有足夠的機械強度和使用壽命，因為中頻電源感應器和工件之間有電磁力的作用，電流越大，電磁力越大。例如，平面加熱時，感應器與工件間會產生一個推力，鑲嵌導磁體后其之間將產生一個吸力，如感應器強度不夠，可能引起感應器變形或損壞。這種情況曾在HFW焊管線中頻線圈上得以體現，其部分導磁體會有脫落現象，有時線圈會產生直度變形。24要獲得良好的感應加熱效果，需要制定正確的工藝。結果成功與否，由于電源設備的頻率不能任意調節，電流頻率的透入深度不能根據硬化層深度的要求來隨意選擇。為了保證得到所要求的硬化層深度，在頻率一定的條件下，就形成了透入式加熱和傳導式加熱。頻率的選擇一般以前者考慮。當所要求的硬化層深度大于現有電源設備頻率所能達到的電流透入深度時，在保證表面不過熱的前提下，通常采取如下方法：●降低工件單位表面的輸入功率，延長加熱時間。在加熱大規格芯棒時，操作工就往往減少芯棒的輸送速度，以此延長加熱時間。●增大工件與感應器間的間隙，延長加熱時間，或在同時加熱時采用間斷加熱法，以增加熱傳導時間。這種間斷加熱方式在現場的手動加熱中也時有發生。25由于電源設備的頻率不能任意調節，電流頻率的透入深度不能根據硬●工件在感應加熱前，在感應器中進行預熱，如加厚機感應爐的應用。●連續加熱時，采用雙匝或多匝感應器。鉆桿焊縫熱處理線正火和回火中頻電源使用多匝感應線圈連續加熱。負載并聯諧振和串聯諧振電源的特點中頻和高頻感應加熱電源使用到了負載并聯諧振和串聯諧振兩種諧振模式，現國內外頂尖電源技術都已應用在寶鋼各生產線上了。通過應用比較可知：●并聯型電源的特點：可控整流；平波電抗器為負載提供直流電源；逆變負載為并聯型結構；諧振工作狀態時等效阻抗達到最大值。26●工件在感應加熱前，在感應器中進行預熱，如加厚機感應爐的應用●串聯型電源的特點：二極管整流；直流濾波電容為逆變負載提供直流電源；逆變負載為串聯型結構；諧振工作狀態時阻抗為最小值；如IGBT在串聯結構中的應用，可簡化主回路，設備整體效率出色，使電源抗短路開路能力增強。感應加熱電源的應用日趨廣泛，近十幾年來得到迅猛發展。其功率和頻率越來越高，控制技術不斷數字化，系統可靠性也在不斷提高，而電源裝置的內部也趨向于緊湊化和模塊化結構。現在SCR、IGBT、MOSFET全固態晶體管電源已達幾十種，產品規格齊全，體積小，電能轉換效率可達92%，功率、頻率可以覆蓋整個感應加熱的領域。近年來還發展了氣體保護狀態下，用感應加熱機械工件表面沉積新材料和感應堆焊。感應加熱技術包含了材料、金屬熱處理、機械、電氣、電磁、電子、計算機應用等多個學科，是一項多學科綜合應用技術。27●串聯型電源的特點：二極管整流；直流濾波電容為逆變負載提供直首條2500KW用于棒料連續加熱熱處理生產線，并應用于生產，節能效果明顯。多年來，工廠一直致力于設備的可靠性與節能性研究，且大功率設備的制造呈上升趨勢，工廠嚴格按照國家電熱設備行業的標準要求，從產品的設計到生產工藝過程進行全面控制和檢查；特別是電氣元件，均采用國內著名廠商的優質產品，確保設備的質量和壽命。棒料連續加熱熱處理生產線優點:1、省電。采用ＩＧＢＴ開關器件的半軸淬火設備其省電量比電子管式省電30%，比可控硅中頻省錢20%。2、性能穩定，保護齊全，無后顧之憂，機器不會無緣無故的罷工，保證工作的效率和工作的進步。使用連續加熱熱軋爐對鋼板橫向磁通感應加熱連續退火:鋼板邊的加熱可以使用感應器的端頭伸出鋼板的邊緣而得到加熱,或把感應器的端頭縮進鋼板的邊緣內而使鋼板邊緣加熱不足,用此方法來調整鋼板兩個邊的加熱溫度.在退火生產線上感應器的臺數決定于鋼板移動速度與生產率。28首條2500KW用于棒料連續加熱熱處理生產線，并應用于生產，隨著人們生活水平的提高，對于生活質量也有新的要求。同樣的對軸類零件也具有了新的要求，耐磨、漂亮的零件更加的受到消費者的認可，調質處理無疑是一種較為理想的處理方式。調質的方式有多種，其中電阻爐加熱方式的傳統調質處理是最常見的，但電阻爐加熱也存在弊端。而采用感應加熱方式的調質處理在國內不多見，但因其環保、節能性好的優點，在國外已得到了較為廣泛的應用。一、臺車爐調質現狀為經臺車爐調質后的長桿類零件，可明顯看到表面大量的花斑狀氧化皮。圖2可見長桿類零件調質后嚴重的“S”變形與“麻花”變形。氧化脫碳多不僅造成材料的浪費，更是帶來了一系列問題：一方面淬火水槽因為大量的粉末狀氧化鐵皮（見圖3），需要定期將水槽中的水抽干清理出氧化鐵皮。氧化鐵皮過多容易導致水泵堵塞和水流速度減緩，降低淬火效果；另一方面由于材料氧化脫碳，需要在粗加工時增加加工余量，無形之中增加車削環節的工作量。29隨著人們生活水平的提高，對于生活質量也有新的要求。同樣的對軸臺車爐調質后拉桿變形的問題更是長期困擾熱處理企業的一大難題。如圖2的變形量，校直工人需要對拉桿多點反復進行校直才能達到規定的直線度要求。由于第一次變形量大，有些軸桿零件在第一次校直去應力后，往往會反彈。需要進行二次校直和去應力，浪費大量的人力和物力。我們在車間實地跟蹤記錄的長桿類零件調質后變形及去應力次數數據。跟蹤的總根數為13根，調質后所有拉桿均需校直，經第一次校直后去應力成功的只有4根，第二次校直去應力的到達9根之多。雖然經過技術人員不斷的努力改進，變形的現象在2013年下半年有較大改觀，然而由于受條件限制，在淬火冷卻環節發生的不可避免的組織轉變不均性疊加一起，勢必造成變形的不可控性，呈無規律分布，難以徹底根除。與此同時，由于臺車爐密封性能差，工作在臺車爐中加熱和保溫時間長，氧化脫碳的情況較為嚴重。為減少氧化脫碳，常用的方法是在加熱過程中使用保護N2等氣氛。但在每月24h*30d的不間斷生產情況下，加N2保護氣氛會導致成本非常高昂以及實際換氣操作的復雜。再加上臺車爐需要不斷進出爐，導致每次進出爐均需要重新加保護氣氛，既影響生產效率，又消耗大量的N2.30臺車爐調質后拉桿變形的問題更是長期困擾熱處理企業的一大難題。二、感應加熱技術應用于調質處理的理論可行性感應熱處理是利用電磁感應的方法使得被加熱工件內部產生渦流，依靠這些渦流的能量達到加熱目的，在進行保溫、冷卻的熱處理方法。一直以來在表面處理領域被廣泛應用。感應加熱的主要依據是：電磁感應、趨膚效應和熱傳導三項基本原理。感應加熱時，工件中電流強度自表面向心部呈指數規律衰減，這也是為什么感應淬火時工件表面瞬間能到達高溫，而心部仍然處于低溫狀態的原因。頻率越高，此現象越明顯。當加熱層深度為熱態電流透入深度的40%到50%時，加熱的總效率最高。若想實現感應加熱調質，那么透熱深度需達到軸類件的全截面，即零件全透熱，從以上公式明顯可看出設備頻率須保持較低水平。加熱設備無法達到低頻率，也可通過反復感應加熱來將表面的渦流能量不斷向內部滲透并結合熱傳導原理不斷使內部到達高溫，但這種方式顯然會造成較長加熱時間以及氧化現象。

31二、感應加熱技術應用于調質處理的理論可行性31因此，設備應優先選擇中頻機或工（低）頻機，只有這樣，工件到達奧氏體化溫度的時間才會比臺車爐加熱短很多，減少氧化脫碳，可以節省毛坯加工余量，精簡現有的加工方式。鑒于設備實際頻率不可能無限小，當f=100Hz時，&=50mm。目前國際上已經應用直徑200——300mm的大型軸類件的感應加熱，但直徑增大，對設備的功率、能耗等均提出了很高的要求。倘若選擇合適的頻率，配備不同電源，感應圈制成多組線圈式，分段進行加熱，工件呈流水線生產，在加熱段后面噴上環形噴液圈，使得工件可以對稱冷卻，盡可能使得工件在徑向同步冷卻。冷卻后再配備多組回火感應器，直接進行感應加熱回火。圖5是國外一家公司感應加熱調質生產線的示意。調質生產線的組成，從左到右的布局為：①上料工位。②感應加熱，奧氏體化。③噴淋工位。④感應加熱回火和保溫區域。⑤冷卻卸料臺。這是一條在國際上也比較先進的生產線，據獲悉在美國、韓國等也已經投入生產使用。32因此，設備應優先選擇中頻機或工（低）頻機，只有這樣，工件到達三、試驗數據以及力學性能比較試樣材料：42CrMo,尺寸規格：120mm*500mm。外協廠家淬火機床試驗感應調質試驗首先在外協廠家的淬火機床上展開。圖6和圖7分別為淬火前和淬火時的照片。設備電源頻率20——30KHz，感應器為單圈感應器，且噴水圈和加熱圈為一體式，這種感應器結構適合做表面淬火，不太適合做深層加熱。在有限的條件情況下，我們嘗試盡最大可能地是淬火層變深，選擇了非常小的比功率。具體工藝參數見表1。33三、試驗數據以及力學性能比較33經回火后試樣端面出現了環裂現象，經與國外先進機床制造公司的工程師溝通，這是感應調質不可避免的現象，感應調質生產線在生產過程中也一直存在這種現象，徑向深度在10mm左右，軸向深度也是10mm左右。因此根據實際生產經驗，要求廠家原材料長度大于4000m，一般選擇國內鋼廠的標準長度6000mm，整根棒料經感應調質后再進行鋸割等處理，這樣有利于減少端部廢料的產生。為試樣的金相組織，從圖可知本次試驗淬火深度不足10mm.總結失敗原因：不僅因為電源頻率過高，更主要原因是感應器的設計問題，噴水圈和加熱圈未設計成分體式，這樣導致難以連續對試樣進行加熱，做不到模擬調質生產線時的加熱狀態。另外，感應器噴水孔呈單排排布，內接進水口只有2個，這樣也導致在加熱后，工件內部冷卻難以實現快速冷卻。2、國內專業廠家試驗由于受限有條件的限制，以致在外協單位淬火試驗的失敗，我們和國內專業廠家進行合作試驗，采用現有的感應淬火機床模擬感應調質的加熱及回火，冷卻采用浸液冷卻。圖12為試樣的加熱狀態，可明顯看到試樣上部已完全透熱，呈現漂亮的金黃色。圖13為切取的試塊。表2和表3分別為淬火、回火工藝參數，圖14為試樣沿截面的硬度梯度。34經回火后試樣端面出現了環裂現象，經與國外先進機床制造公司的工工件淬硬層已大于40mm.表面層的硬度稍低是由于表面存在少量脫碳。后經金相顯微鏡觀察，距表面45mm處的金相組織為索氏體，無游離鐵素體。圖15為試樣近表面的金相組織，顯示為純回火索氏體。圖16為試樣距表面50mm的金相組織，顯示為少量回火索氏體與大量的貝氏體，但沒有出現游離鐵素體組織。按我廠調質標準，其調質深度已超過50mm，基本已淬透。隨后，我們對試樣進行了線切割取樣，做了力學性能試驗，結果見表4，可以看到性能較為穩定。35工件淬硬層已大于40mm.表面層的硬度稍低是由于表面存在少量3、國外專業廠家試驗我們采集了一組國外的專業廠家的試驗數據與2013年相同規格試樣臺車爐調質后采集的數據做對比分析。兩者材料牌號稍有不同，但化學成分基本一致，具體材料成分見表5.表6為爐子調質與感應加熱調質的力學性能比較。

363、國外專業廠家試驗36由表6不難看出，由于42CrMoS4采用的是感應調質，雖然調質硬度較我們單位的更高，而斷面收縮率和沖擊吸收能量也旗鼓相當。這和感應淬火的特性相關，感應淬火件屬于瞬間到溫，快速冷卻，其淬火后的晶粒比爐子調質更細，硬度較普通淬火要高2——3HRC，回火后材料的塑韌性自然更高。四、感應調質本土化的可行性感應調質的適用范圍與設備布置感應調質適用于中小直徑的軸類零件進行流水線生產。因此，對于直徑過大或數量較少的零件，不推薦采用感應調質。要求直徑≦160mm為宜。由于感應調質采用的是生產線模式，需要不小的占地面積。40000mm*10000mm的區域，可以滿足布置一條標準的感應調質生產線。2、感應調質所需的先決條件37由表6不難看出，由于42CrMoS4采用的是感應調質，雖然調當前的長桿零件是先將原材料粗加工后進行爐子調質，形狀如圖17所示。而感應調質需要的為圓棒料，因此，進行感應調質的前提是去除凹槽以及端部的凸起部分。解決這一問題的辦法是將當前的模式改為鋼廠標準6m長圓棒料先進行感應調質，在進行鋸割和機加工。五、結語感應加熱技術應用于中小徑軸桿件的調質從技術上是可以實現的，而且已在國外廣泛應用，國內的東北特鋼大連基地已有一條感應調質生產線。感應調質后零件的力學性能并不亞于甚至優于電阻爐的調質，硬度的均勻性也更好。根據現場觀察，感應調質后零件的變形量也遠小于電阻爐調質。結合實際生產及試驗數據，感應調質生產線適用于直徑≦120mm的軸類零件，更具經濟合理性。38當前的長桿零件是先將原材料粗加工后進行爐子調質，形狀如圖17鋼棒熱處理生產線具體工藝為：1、矯直：將鋼棒經人工放至上料不臺、碼平后，經上料機以步進方式送至平行輥道，進入熱處理前七輥矯直機矯直，矯直后通過平行輥道，送入感應器前機械牽引機；2、感應淬火：通過牽引機的穩速運行，將鋼棒送入感應加熱淬火設備系統的感應加熱用半導體變頻裝置中，通過輸出感應器柜和紅外測溫儀控制，對鋼棒進行預熱——測溫——升溫——測溫的溫度自動控制，達到淬火溫度進入冷卻機械淬火，通過機械后牽引裝置進入輥道，送入儲料、上料平臺，同時分離淬炎不合格品，完成淬火過程；3、回火：淬火后的鋼棒經機械后牽引裝置進入上料平臺以步進方式送入平行輥道，送入中頻電源感應器前機械牽引機，通過牽引機使鋼棒穩速動行，鋼棒送入感應器進行回火，測溫后進入回火保溫箱，保溫延時，回火后熱矯直，而后送入平行輥道；39鋼棒熱處理生產線具體工藝為：394、冷卻矯直：鋼棒進入冷床自然滾動冷卻，冷卻后送入矯直機矯直并經過消磁處理5、下料檢驗，入庫；熱處理調質設備有什么優勢？1.縮短生產周期和改善勞動條件。2.提高生產組織水平，提高產品質量。3.感應加熱設備比火焰加熱爐節約材料2%，同時提高了鍛造模具的使用壽命。4.改善了工作環境由于感應加熱不產生煙氣和煙塵，凈化了車間工作環境。5.加熱時間短，效率高，感應加熱設備的效率可達60%-70%。404、冷卻矯直：鋼棒進入冷床自然滾動冷卻，冷卻后送入矯直機矯直專業的熱處理調質設備有哪些？1.石油鉆桿焊縫調質熱處理設備主要用于石油鋼管（石油鉆桿、鉆鋌）熱處理、鉆桿管端加厚、加熱，耐磨帶焊接預熱、彎管加熱、輸氣（油）管管道防腐噴涂加熱等。2.長軸類中頻調質熱處理設備適用于較大直徑軸（工件直徑?30—?500）的淬火熱處理及回火熱處理。3.鋼棒中頻調質熱處理生產線主要用于汽車轉向器齒輪、齒條毛坯（棒料）及各種軸類毛坯的調質。4.預應力鋼棒調質熱處理設備該熱處理設備將30MnSi材料鋼筋在生產線上進行彎曲、除銹、拉拔、刻痕、矯直、淬火、回火一系列加工，使其各項指標完全符合GB/T5223.3-2005管樁鋼筋的要求。5.板材調質熱處理生產線該生產線有PLC集中控制，工作安全，穩定，可靠。41專業的熱處理調質設備有哪些？41在感應加熱淬火設備的使用中，我們的使用是將工作效率達到最佳的狀態，這樣就會讓我們的工作更加的有價值。這就在于它的獨特的優勢了：它的加熱的速度是相當的快的，并且它的速度是可以調節控制的；由于它的體積相對較小也就方便了它的安裝與使用，這樣就會更好的保證了工作的順利進行；功率也是可以控制的，這就是保證了我們在使用中需要的不同的溫度還有速度；耗電量是相當的小的，這就節省了電費的支出，同時也是環保的保證；它的操作是很簡單的，很容易就可以掌握，所以，在操作的時候，我們就不用擔心太過復雜的問題；它的自保能力很強，會有很多的保護設施，保證了高效率的工作。42在感應加熱淬火設備的使用中，我們的使用是將工作效率達到最佳的感應加熱淬火設備系統采用了以PLC為核心的控制,用開環系統組成的變頻調速對傳輸等進行速度控制,紅外線光電器件進行檢測,信號燈組成的故障顯示、發光二極管組成的速度顯示,這祥形成了一套性能好、故障率低、成本少、可靠性高的控制系統,這一系統很好地完成了感應加熱淬火設備這一復雜的工藝過程,使H桿的性能指標滿足要求。用PLC作為邏輯控制,在凋試及工藝參數調整中顯示了它的優越性。如果工藝要求變化,只需改變程序就可以達到改變工藝參數的目的。由于我們研制的這種淬火生產線國內沒有。43感應加熱淬火設備系統采用了以PLC為核心的控制,用開環系統組一切參數均在生產線上試驗確定,使生16產出的H桿能滿足各項性能指標的要求。用變頻器作為速度控制的執行器,對其給定部分進行改造,使之通過PLC輸出點控制的速度可達43種,很好地滿足了工藝對速度的要求。用紅外線光電器件對頭部、尾部進行檢測,減少了干擾,降低了成本。對感應圈進行控制,使兩頭變徑部分既淬上了火還不至于熔化,從而保證了淬火層的連續性、深度和硬度。采用了快速傳輸控制,減少了兩根桿之間的等待時間,提高了生產效率。44一切參數均在生產線上試驗確定,使生16產出的H桿能滿足各項性感應加熱淬火設備可以改善工作環境、提高工人勞動環境和公司形象、無污染、低耗能。感應加熱爐與煤爐相比，工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙熏，更可達到環保部門的各項指標要求，同時樹立公司外在形象與鍛造業未來的發展趨勢。利用中頻感應加熱的方法，對碳結鋼和低合金結構鋼熱軋標準件進行，與20世紀71年代已在美，法，餓等多個國家冶金工廠應用，建設了多條中頻感應加熱生產線，這些鋼號大多用于制造汽車，拖拉機，機床用零部件。標準件感應加熱，因受到冷卻條件的限制，加熱的標準件直徑限定在60mm，大于60mm直徑的標準件后，發現存在芯部硬度不足的現象。中頻感應加熱不僅能對圓棒，而且還能對方形，多邊形條材進行。45感應加熱淬火設備可以改善工作環境、提高工人勞動環境和公司形象自控型可調節加熱時間、加熱功率、保溫時間、保溫功率和冷卻時間；大大提高了加熱產品的質量和加熱的重復性，簡化工人的操作技術。特別安全，輸出電壓低于36V，免除高壓觸電危險。46自控型可調節加熱時間、加熱功率、保溫時間、保溫功率和冷卻時間成熟的感應加熱淬火設備技術，設計的生產線中分別對淬火和回火工藝配備進口紅外線測溫裝置，實現了加熱溫度自動控制，(并且可以通過調節功率來實現溫度調節)，而機械傳動部分則是采用了調速電機帶動，可以隨意調節運行速度及功率，而這些操作均由中心控制系統來實現，工人只需啟動、停止操作系統中的按鈕就可實現所有的運行動作。隨著科學技術的發展，感應加熱淬火設備得到了廣泛的應用。表面熱處理可以提高產品質量，縮短生產周期和改善勞動條件，提高生產組織水平。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、調質、透熱等，適用于機械化大生產，可通過計算機控制實現無人操作。47成熟的感應加熱淬火設備技術，設計的生產線中分別對淬火和回火工

感應加熱淬火設備案例

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感應加熱淬火設備案例Clickheretoadd4949與相同功率等級的電子管高頻感應加熱設備相比,節電50%以上,節水70%以上。節能采用數字鎖相技術實現頻率自動跟蹤,能自動適應各種感應器。數字鎖相目前最高可達1000kHz.解決了國內在這一技術領域長期困擾的實現高頻化的技術難題.工作頻率采用驅動模塊控制,確保設備的可靠性、易維修。模塊設計感應加熱淬火設備特點50與相同功率等級的電子管高頻感應加熱設備相比,節電50%以上,感應透熱爐采用諧振變頻技術使設備整體效率≥90%,高效、節能,耗電量僅為電子管感應加熱設備的20%-30%。變頻技術安裝簡易、無需調試、使用方便.安全可靠:設備無萬伏高壓,操作安全,可連續24小時工作.傻瓜設計IGW-300中頻:315KVA供電變壓器即可工作。而可控硅中頻315KVA變壓器不能工作，嚴重發熱，甚至燒毀。變壓器容量采用的功率模塊單元構成了系統,即使個別功率模塊單元損壞也不會造成設備工作中斷,使設備的可靠運行獲得了實質性的提高。可靠性感應加熱淬火設備特點51感應透熱爐采用諧振變頻技術使設備整體效率≥90%,高效、節能選用感應加熱設備性能高且穩定、系統電效率高、生產高度自動化。綜合性能打造智能化恒遠品牌。加熱效率高(速度快慢可調節控制)01加熱范圍廣可加熱各式各樣的金屬工件03啟動速度快通水通電后即可啟動加熱，操作簡便02安裝方便連接電源，感應圈和進出水管即可，0452選用感應加熱設備性能高且穩定、系統電效率高、生產高度自動化感應加熱淬火設備發展是伴隨工業技術的發展同步進行的。趨勢就是從最初的原始化、簡單化，發展到具有先進高新技術加入的高效化、快速化、成套化、數控化和聯動化。感應加熱淬火設備發展趨勢53感應加熱淬火設備感應加熱淬火設備發展趨勢53恒功率輸出零壓啟動保護全面操作方便節能環保感應加熱速度更快，節電效果更明顯。零壓啟動，更能適應頻繁啟動的要求過流、過壓保護，使設備運行可靠。智能操作簡單，適用于各種加熱工藝。全數字式高效快速諧振，節能環保優勢突出感應加熱淬火設備設備優點突出54恒功率輸出零壓啟動保護全面操作方便節能環保感應加熱速度更快，感應加熱淬火設備三大優勢鋼管調質爐可達到環保部門的各項指標要求，同時樹立公司形象。加熱速度快，被加熱物的表面氧化少。非常容易實現自動控制，省心省力。感應加熱時電加熱爐中最節能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電小于360度。加熱快效率高智能化自動化環保節能省電55感應加熱淬火設備三大優勢鋼管調質爐可達到環保部門的各項指標要隨著社會的顯著發展，以及社會生活水平大幅度地提高，人們的生活素質也有了明顯地提升，最重要是體現在我們環保意識的逐漸增強，同時，這一改變，對于鋼絲加熱設備今后的發展，也有著很大的影響。感應加熱淬火設備應用感應加熱技術綠色節能的優勢贏得了用戶，也贏得了市場，更重要的是電磁加熱技術也應用到了越來越多的領域。最大程度地減少熱損失和能量損耗，增加生產效率，提升產品質量。感應加熱淬火設備設備采購前需要跟專業技術員說明加熱需求，提供加熱工件尺寸，加熱工件頻率等參數。根據實際需求制定相關設計方案。56隨著社會的顯著發展，以及社會生活水平大幅度地提高，人們的生活感應加熱淬火設備方案設計要找專業團隊57感應加熱淬火設備方案設計要找專業團隊57更多感應加熱淬火設備現場視頻案例請搜索百度視頻58更多感應加熱淬火設備現場視頻案例請搜索百度視頻58如何選擇、選用感應加熱設備呢？主要要從幾個方面考慮：1、被加熱的工件形狀和尺寸工件大、棒料、實材，應選用相對功率大，頻率低的感應加熱設備；工件小、管材、板材、齒輪等，則選用相對功率小，頻率高的感應加熱設備。2、需要加熱的深度和面積加熱深度深，面積大，整體