电解加热淬火是什么?有什么用?

核心提示电解液加热表面淬火是向电解液通人较高电压(150~300V) 的直流电,因电离作用而发生导电现象,于负极放出氢,正极放出氧。氢气围绕负极周围形成气膜,电阻较大,电流通过时产生大量的热使负极加热。淬火时,将没入电解液的工件接负极,液槽接正极,

电解液加热表面淬火是向电解液通人较高电压(150~300V) 的直流电,因电离作用而发生导电现象,于负极放出氢,正极放出氧。氢气围绕负极周围形成气膜,电阻较大,电流通过时产生大量的热使负极加热。淬火时,将没入电解液的工件接负极,液槽接正极,工件的没人部分当接通电源时便被加热(5~10s 可达到淬火温度)。断电后在电解液中冷却,也可取出放入另设的淬火槽中冷却。适用于进行表面淬火用的电解液很多,其中以w (碳酸钠) 5%~18%水溶液使用最广,使用温度不得超过60℃,否则氢气膜不稳定,影响加热效果。工件的棱角及尖锐部分易于过热,应使用耐火材料绝缘。工件的端面也常采用绝缘以避免过热。电解液表面淬火最适用于棒状工件、轮缘或板状工件等。

表面淬火的目的在于获得高硬度,高耐磨性的表面,而心部仍然保持原有的良好韧性,常用于机床主轴,齿轮,发动机的曲轴等。表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热,使钢件表面很快到淬火的温度,在热量来不及传到工件心部就立即冷却,实现局部淬火。感应加热表面淬火就是在一个感应线圈中通以一定频率的交流电(有高频,中频,工频三种),使感应圈周围产生频率相同的交变磁场,置于磁场之中的工件就会产生与感应线圈频率相同,方向相反的感应电流,这个电流叫涡流。由于集肤效应,涡流主要集中在工件的表层。 由涡流所产生的电阻热使工件表层被迅速加热到淬火温度,随即向工件喷水,将工件表层淬硬。

其加热速度极快,通常只有几秒钟。

实际应用中的电流频率从50Hz到500KHz都有。其中,50Hz到10KHz为中频,以可控硅(晶闸管)为主,用于淬硬层深度较深的,如轧辊等;10KHz到50KHz左右,为超音频,以IGBT为主,应用范围最为广泛;50KHz以上者,称为高频,应用于精细零件加工上,以电子管为主,有用MOS管的。

目前国内以IGBT发展势头较为强劲,尤其是以二代IGBT感应电源,三代IGBT感应电源为主导,频率范围覆盖了中频,超音频,和高频,最高频率可达200KHz。IGBT以其性能稳定著称。

中频淬火变压器中的‘中频淬火’是什么意思?有什么作用

中频淬火变压器中的‘中频淬火’是感应加热外表淬火,是使用电磁感应、集肤效应、涡流和电阻热等电磁原理,使工件表层快速加热,并快速冷却的热处理工艺。

感应加热外表淬火时,将工件放在铜管制成的感应器内,当一定频率的交流电经过感应器时,处于交变磁场中的工件发生感应电流,因为集肤效应和涡流的效果,工件表层的高密度交流电发生的电阻热,敏捷加热工件表层,很快达到淬火温度,随即喷水冷却,工件表层被淬硬。

感应加热时,工件截面上感应电流的散布状态与电流频率有关。电流频率愈高,集肤效应愈强,感应电流会合的表层就愈薄,这样加热层深度与淬硬层深度也就愈薄。

感应加热速度极快,只需几秒或十几秒。淬火层马氏体组织细小,机械性能好。工件外表不易氧化脱碳,变形也小,而且淬硬层深度易操控,质量安稳,操作简单,特别合适大批量出产。

扩展资料

表面淬火感应线圈流过很大的中频电流而将工件表面加热。对一般工件加热时间只有几秒钟,共件内部温度根本来不及上升,然后断点,并迅速喷水使工件表面冷却。感应线圈用铜管通水冷却,线圈的形状要刚好包住工件,它与工件间的间隙要尽可能的小。

淬火层的深度是一个重要的工艺要求,它对产品的质量有很大影响。淬火层的深度主要决定于加热电源的频率,频率越高,则透入深度越小,直接加热层及淬火深度也越浅。淬火加热电源的频率分为中频(25和8khz)和高频(70-300kz)两大类。

中频淬火深度与电源的频率的关系是电源频率:8khz淬火层深度13-35mm、25khz淬火层深度24-10mm。

电源的功率对淬火层深度也有影响。功率越大,加热时间短,直接加热层的热量来不及向内部传播。淬火层就越浅。中频淬火所需要的电源功率与淬火面积有关,一般取单位面积的功率为(05-2)kw/平方厘米。

-淬火变压器

高频淬火基本原理

频淬火中频淬火用途:用于加热金属零件及表面局部淬火,淬火层深度2mm-6mm,如金刚石锯片、钻头、车刀、硬质合金、齿轮、汽车万向节、曲轴、紧固件等具体对于变压器。感应加热是表面淬火最理想的一种加热方式。由于邻近效应和集肤效应的影响,感应加热时只是工件中靠近外表皮透入深度为定值的一层直接发热,内部发热很少;如果控制加热时间,增大加热功率,是直接加热层的热量来不及传到工件内部,这样就可以满足表面淬火的要求。表面淬火如图感应线圈流过很大的中频电流而将工件表面加热。对一般工件加热时间只有几秒钟,共件内部温度根本来不及上升,然后断点,并迅速喷水使工件表面冷却。感应线圈用铜管通水冷却,线圈的形状要刚好包住工件,它与工件间的间隙要尽可能的小。淬火层的深度是一个重要的工艺要求,它对产品的质量有很大影响。淬火层的深度主要决定于加热电源的频率,频率越高,则透入深度越小,直接加热层及淬火深度也越浅。淬火加热电源的频率分为中频(25和8khz)和高频(70-300kz)两大类。中频淬火深度与电源的频率的关系是电源频率:8khz淬火层深度13-35mm、25khz淬火层深度24-10mm。电源的功率对淬火层深度也有影响。功率越大,加热时间短,直接加热层的热量来不及向内部传播。淬火层就越浅。中频淬火所需要的电源功率与淬火面积有关,一般取单位面积的功率为(05-2)kw/平方厘米。原理图articleaspid=172&sp=next&classid=9

电阻加热淬火是什么?

感应电流集肤效应。

将工件放在用空心铜管绕成的感应器内,通入中频或高频交流电后,在工件表面形成同频率的的感应电流,将零件表面或局部迅速加热(几秒钟内即可升温800~1000℃,心部仍接近室温)若干秒钟后迅速立即喷(浸)水冷却(或喷浸油冷却)完成浸火工作,使工件表面或局部达到相应的硬度要求。 

主要方法

感应加热表面淬火(高频、中频、工频),火焰加热表面淬火,电接触加热表面淬火,电解液加热表面淬火,激光加热表面淬火,电子束加热表面淬火。

快速加热与立即淬火冷却相结合。 

通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度,不等热量传到中心即迅速冷却,仅使表层淬硬为马氏体,中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火(或正火及调质)组织。

频率选用

室温时感应电流流入工件表层的深度δ(mm)与电流频率f(HZ)的关系为频率升高,电流透入深度降低,淬透层降低。

常用的电流频率有:

1,高频加热:100~500KHZ,常用200~300KHZ,为电子管式高频加热,淬硬层深为05~25mm,适于中小型零件。

2,中频加热:电流频率为500~10000HZ,常用2500~8000HZ,电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度2~10 mm。适于较大直径的轴类、中大齿轮等。

3,工频加热:电流频率为50HZ。采用机械式工频加热电源设备,淬硬层深可达10~20mm,适于大直径工件的表面淬火。

接触电阻加热淬火的原理是:低压电流通过电极与工件间的接触电阻,使工件表面快速加热,并借助其自身热传导实现快速冷却而淬火。

将一低压交流电源的一极接到工件上,而把另一极接到一个特制的电极上,在电极与工件的表面接触时,就会产生很大的短路电流。由于电极与工件接触处存在接触电阻,因此在接触面处产生很大的热量,使接触处表面层被迅速加热到淬火温度。当电极离开该处时,加热层即靠工件自身冷却淬火,从而在工件表面得到一定的淬硬层。

接触电阻加热淬火设备是淬火机,有多种型式,如行星差动式、可移自动往复式、传动电极式及多轮式等。其结构主要由变压器、电动机、减速机构与铜滚轮淬火头等组成。电源为单相交流电源,变压器的容量为1~3kW,初级接220V工频电源,次级具有多组抽头,电压在2~5V之间可调,通过调整工作电压来调整电流的大小,电流可在400~750A之间变化。

 

 
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