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感应加热设备中钢的感应穿透加热调质中正确选择

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感应加热设备中钢的感应穿透加热调质中正确选择

利用感应加热对钢棒实行穿透加热淬冷,并随之进行感应加热透热高温回火,可在连续作业生产线上完成调质工艺。这种工艺方法对各类中碳钢(包括低合金钢)的中小截面尺寸的棒材、管材、轴类零件均适用,具有生产效率高、畸变小、无氧化脱碳、不污染、生产过程易自动化等特点,特别适合于大批量生产。

a.穿透加热频率的选择

感应加热条件下感应生电流的有效透入深度h和工件的电阻率、工件相对导磁率、通过感应圈的电流频率有关。被加热圆棒直径d与电流透入深度h之比值为4:1时对应的电源电流频率称为临界频率。设备频率低于临界频率时感应加热的效率急剧下降,高于临界频率时电效率增加不大,但设备费用却明显提高。通过对铜、黄铜、钢等几种不同的材料有效加热的临界频率与工件尺寸的关系得出感应透热加热电源频率应尽量接近临界频率。

b.穿透加热设备功率的选择

在穿透加热工件时工件截面的温升透热靠外层向内层的热传导实现,需要有一个适当的温度梯度。但为表面不致过热,所选用的能量密度不应太高,过低又将使加热效率显著下降。在连续生产的感应加热调质处理生产线上,穿透加热电源设备采用的功率应考虑生产能力。此时功率P可以表示为P=η·G·Q

G--每小时的生产能力(kg/h)

Q--单位重量工件加热所需能量(kw·h/kg)

η--加热效率。

透热过程与金属的导热率及感应热系数有关。钢制圆棒工件d/h值越大,感应热传导系数越低。

c.感应加热调质连续作业生产线

例如,自动四头螺旋驱动滚动系统用于在线感应调质实例。这种自动化感应加热线包括自动处理系统、可编程控制器及光学纤维传感器。由传送系统送到热加工区后,工件由四头倾斜滚筒系统QHD处理。滚动驱动器与头盘相连,使工件转动或线性移动。一旦工件进入此系统 ,光学纤维传感器感觉到它的位置并开始奥氏体化加热。这个传感器还可以觉察不正常的操作,并自动关闭。

QHD系统在淬火过程中,感应发生器的频率通常是500000HZ或3000-10000HZ.在每种情况下,一个温度控制器可自动检查工件温度是否太高或太低,以防止不当奥氏体化工件通过系统。工件通过淬火环后可冷却到95摄氏度,在移动到回火部位前形成马氏体。因为回火所需的温度大约是400-600摄氏度。工件再一次被加热,回火。