高(gao)頻感應加熱淬火操作流程如下:
一、感(gan)應(ying)加(jia)熱設(she)備(bei)
1. 加熱(re)電(dian)源
不論感應加熱電源是何種形式,其輸出(chu)功(gong)率(lv)及頻率(lv)必須(xu)要(yao)(yao)滿足工作要(yao)(yao)求(qiu),輸出(chu)電壓能(neng)控(kong)制在±2.5%范(fan)圍內(nei)或輸出(chu)功(gong)率(lv)在±5%范(fan)圍內(nei)。
2. 淬火機床(chuang)
感應加熱淬火機(ji)床在旋轉(zhuan)速(su)度(du)、升降速(su)度(du)及高度(du)、工(gong)作臺面的(de)跳(tiao)動(dong)等方面應能滿足所處理工(gong)件的(de)技術要求。通常(chang)軸心擺差(cha)不(bu)大于(yu)0.3mm,軸向移(yi)動(dong)速(su)度(du)偏差(cha)<5%,旋轉(zhuan)可調范圍20~120r/min.并(bing)符合(he)JB/T 9201《鋼鐵件的(de)感應淬火回火處理》規定。
3. 時控裝置
感應加熱電源或淬火(huo)機床應根據需要裝有(you)控(kong)制加熱、間歇、冷卻的裝置(zhi)。
4. 淬火冷卻設備
淬火冷(leng)卻設(she)備應能(neng)滿足工件在(zai)連續淬火時(shi)的水(shui)壓(一(yi)般(ban)為0.12~0.2MPa),流量應滿足在(zai)同時(shi)淬火時(shi)的冷(leng)卻能(neng)力。
5. 回火(huo)設備
要求能自動(dong)控溫和記錄,且(qie)有強制爐(lu)氣循環設施(shi),保證爐(lu)溫均勻。
二、感應器
淬火感應(ying)器采(cai)用薄壁(bi)紫銅材料制造,力(li)求保證加熱(re)工件表(biao)面各(ge)處溫度盡可能(neng)均(jun)(jun)勻,連續淬火感應(ying)器的噴(pen)水孔(kong)要均(jun)(jun)布,噴(pen)水孔(kong)直徑在ф0.8~ф1mm之間,噴(pen)水孔(kong)角度在35°~45°之間。噴(pen)水孔(kong)中(zhong)心距一般在2~4mm之間。噴(pen)水孔(kong)總面積(ji)應(ying)占有效(xiao)圈內表(biao)面總面積(ji)的12%~20%。
三、淬火件的預備(bei)處理及工(gong)藝規范
1. 感應淬火(huo)(huo)(huo)零(ling)件(jian)應經過退火(huo)(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)(huo)或調質預(yu)(yu)備(bei)處(chu)理,以使淬火(huo)(huo)(huo)前組織均(jun)勻(yun)(yun),保證感應加熱(re)淬火(huo)(huo)(huo)后硬度均(jun)勻(yun)(yun)。常(chang)見馬氏體不(bu)銹鋼高(gao)頻(pin)淬火(huo)(huo)(huo)前的預(yu)(yu)處(chu)理參見表7-12。加熱(re)前預(yu)(yu)留(liu)的磨余量依據感應頻(pin)率不(bu)同而(er)定,高(gao)頻(pin)感應加熱(re),單邊(bian)留(liu)量不(bu)大于0.3~0.5mm。
2. 加熱方式的確定(ding)。根據工件形狀(zhuang)、加熱部位(wei)、加熱面積等條件確定(ding)加熱方法。
①. 同(tong)時加熱法
采用(yong)與被處(chu)理的零件淬(cui)火(huo)(huo)表(biao)面仿型的感應(ying)器,對應(ying)工(gong)件淬(cui)火(huo)(huo)部位加熱,之后再進行冷卻(可(ke)以噴水冷卻,也(ye)可(ke)以放淬(cui)火(huo)(huo)劑(ji)槽(cao)中冷卻)。
在一定的頻率(lv)下,通過改(gai)變單位功率(lv)和加熱時間可獲得不同的硬化(hua)層。一般(ban)采用的最小設備比功率(lv)為0.4~4kW/c㎡。
②. 連續(xu)加熱(re)法
利(li)用(yong)淬火機床使(shi)工件(jian)旋轉并(bing)向(xiang)下移動(dong),工件(jian)經過(guo)安裝(zhuang)在固定位(wei)置的感應器,其表面被(bei)迅(xun)速加熱,加熱部位(wei)離開感應器時,同時被(bei)噴(pen)水(shui)冷卻。
連續(xu)加熱(re)設備比功率一般最小(xiao)為(wei)1.2kW/c㎡,常用的(de)移動速(su)度為(wei)1~10mm/s。
3. 感應器選(xuan)用
根(gen)據零件(jian)形狀、淬火部位(wei)、淬火面積、加熱(re)方法來確定。
感(gan)應器(qi)(qi)與零件之間的(de)間隙應力求小且(qie)均勻,以提高感(gan)應器(qi)(qi)的(de)加(jia)熱效率和加(jia)熱的(de)均勻性。一般(ban)情況下,軸類件為1.5~3mm;齒(chi)輪模(mo)數(shu)小于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)3時為2~5mm,大于(yu)(yu)3時為4~6mm;平面和孔類為1~2mm。
柱面全加熱時,感(gan)應(ying)器(qi)高(gao)度比柱面高(gao)度小1~2mm,以(yi)減小尖角(jiao)效(xiao)應(ying)。軸(zhou)類局部(bu)同(tong)時加熱時,感(gan)應(ying)器(qi)高(gao)度應(ying)為(wei)加熱帶長度的(de)1.05~1.2倍。
4. 加(jia)熱溫(wen)度
采(cai)用高頻(pin)感(gan)應加熱時,根據加熱速度、原始組織等情況(kuang),淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度應比爐中加熱淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度高30~80℃,有(you)時需要更高的溫(wen)(wen)度。常用不銹(xiu)鋼感(gan)應加熱淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度見表7-12。
5. 加(jia)熱時間(jian)
連續加(jia)熱時(shi)(shi),工件加(jia)熱表(biao)面上(shang)任(ren)一點的(de)(de)加(jia)熱時(shi)(shi)間(jian)相(xiang)當(dang)于該(gai)點進入(ru)感(gan)應圈到離開感(gan)應圈的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian),即通過(guo)感(gan)應圈高度的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)。
在實(shi)際生產(chan)時(shi),應(ying)根(gen)據(ju)加(jia)熱(re)零件的具體情況,選(xuan)擇感應(ying)器高度、淬火機床升降速度、加(jia)熱(re)設備功率等技術(shu)參數。
6. 參數的確定
選(xuan)擇合(he)理(li)的電(dian)氣參數(shu),是為(wei)了(le)保(bao)證設備輸出(chu)功率及(ji)設備在高效率狀態下正常工作(zuo)。通過調(diao)整陽極電(dian)壓、反饋和(he)耦合(he)手輪,可以(yi)改(gai)變陽極負載電(dian)壓和(he)陽極負載電(dian)流的大(da)小,獲得需要輸出(chu)的功率。
當(dang)調(diao)整耦合(he)和反饋手輪時(shi),若(ruo)(ruo)槽(cao)(cao)路電壓上升則表(biao)示(shi)(shi)輸(shu)出功(gong)率(lv)增加(jia),槽(cao)(cao)路電壓越高,表(biao)示(shi)(shi)輸(shu)出功(gong)率(lv)越大;若(ruo)(ruo)槽(cao)(cao)路電壓不變或稍(shao)有下降,則表(biao)示(shi)(shi)已獲(huo)得最大輸(shu)出功(gong)率(lv)。
在最(zui)佳工作狀態(tai),陽流和柵流的比值K為(wei)定值。在使用設(she)備GP-100的條件下(xia),K=5~8.為(wei)調整K值達最(zui)佳,需調節反饋和耦合(he)手輪,調節方向(xiang)及規律見表(biao)7-14。

7. 淬火冷卻
①. 連續加熱淬火時采用噴射(she)冷卻(que),此(ci)時應保證(zheng)水(shui)(shui)壓、噴水(shui)(shui)方式、水(shui)(shui)溫(wen)等符合工藝要(yao)求,以保證(zheng)充(chong)分冷卻(que)。
②. 同時(shi)加熱淬火(huo)時(shi),根據(ju)工件形狀、材(cai)質及淬火(huo)部(bu)位,可以采用噴射(she)冷(leng)卻,也(ye)可采用浸液冷(leng)卻。
8. 淬火(huo)后(hou)回火(huo)
感(gan)應(ying)加熱(re)淬火(huo)后,根(gen)據(ju)材(cai)質(zhi)及硬度的(de)要來,選用(yong)適當的(de)溫(wen)度回火(huo)。采用(yong)加熱(re)爐回火(huo)時,設備(bei)應(ying)有可靠(kao)的(de)控制(zhi)系統和記錄裝置,最(zui)好有爐氣強制(zhi)循環裝置。也(ye)允許(xu)采用(yong)自回火(huo)和感(gan)應(ying)加熱(re)回火(huo)。
四(si)、感應加熱淬(cui)火件的質量控制與檢驗(yan)
1. 外觀
淬火表(biao)面不(bu)允許有(you)燒傷(shang)或熔化疤痕(hen)、裂(lie)紋(wen)。
2. 硬(ying)度
淬火表面應達(da)到技術(shu)要求(qiu)的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du),硬(ying)(ying)(ying)度(du)檢驗可(ke)根據(ju)零(ling)件大小(xiao)和硬(ying)(ying)(ying)化層的(de)深度(du),采用洛氏(shi)法(fa)(GB/T 230)、維(wei)氏(shi)法(fa)(GB/T4340)或肖氏(shi)法(fa).(GB/T 4341).大型(xing)工件也可(ke)以用銼刀檢測。表面硬(ying)(ying)(ying)度(du)允許波(bo)動范(fan)圍見表7-15~表7-17。


3. 有(you)效(xiao)硬化層深度
必須檢查(cha)時,應破壞(huai)工件(jian),在要求的硬化區內檢驗(yan),同一零(ling)件(jian)硬化層深度允許(xu)波動0.2mm以下,同批件(jian)允許(xu)波動0.4mm以下。
硬化(hua)層檢測可按GB/T 5617的規定進行(xing)。
4. 金相(xiang)組織
處(chu)理(li)部位的(de)(de)金(jin)相組(zu)織應(ying)為技術要求的(de)(de)正(zheng)常(chang)組(zu)織。按JB/T9204要求的(de)(de)方法進(jin)行檢(jian)查。
5. 變形
處理后(hou)的(de)(de)零件變形量(liang)應(ying)不影響以后(hou)的(de)(de)機械(xie)加(jia)工(gong)和(he)使用功能。
五、感應加(jia)熱淬火操作注(zhu)意事項
1. 高頻設備(bei)啟動前應通(tong)冷卻水(shui)冷卻并(bing)提前半小(xiao)時預熱(re)設備(bei)。
2. 根據零件形狀、淬火部(bu)位、硬度要求等選用正確的感(gan)應器,并安(an)全、牢固地固定(ding)在輸(shu)出(chu)變壓器上(shang),及時(shi)通入冷卻(que)水。
3. 按要求(qiu)調整好電(dian)氣參(can)數(shu),并注意儀表(biao)的指示及變化。
4. 工(gong)件(jian)進入(ru)感應(ying)器(qi)前(qian)禁止送(song)電,也不準在未斷電前(qian)將工(gong)件(jian)退(tui)出感應(ying)器(qi)。
5. 及時正確地將(jiang)加(jia)熱部(bu)位冷卻,以(yi)保證要求的淬(cui)硬層和硬度(du)。
6. 操作時(shi),如發現電源電壓下降到(dao)360V以下時(shi),應停止(zhi)操作。如發現打火或出現不正常(chang)現象時(shi)應及時(shi)關閉(bi)設備及總電閘。
7. 淬(cui)火完畢,應在(zai)切斷燈絲電(dian)壓30~60min 后再關閉冷卻水。

