高频淬火机使用的感应器千奇百怪,制作感应器的方法也是五花八门,下面专门讲一下淬火感应器的制作。截面选用纯空心圆铜管或者矩形管,这是施感导体理想的制作材料,其一是因为纯铜具有良好的电流传导性,其二是高频电流存在强烈的“趋肤”效应,而空心管既能保证高频电流低耗通过,又能节约材料:其三是纯铜管具有良好的加工硬化及退火软化性,软化退火后既可消除加工硬化现象,可使其更加柔软,便于成形加工。
在早期感应技术应用中,基本采用圆截面纯铜管作为施感导体,但随着感应技术的普及,用户对感应淬火硬化层面要求的严格,矩形管施感导体逐渐取代了圆形管施感导体。矩形管施感导体的优点是:施感体与淬火面间隙均匀,能得到最大加热表面,矩形管施感导体对钢件表面形成的感应加热结果不同。另外,矩形施感导体喷水孔位置易于定位、加工,便于与标准规格导磁体相配合使用。施感导体壁厚工艺设计及选择 由于感应淬火的配件结构钢度要求于感应淬火的传导频率、功率及要求不同,对施感导体壁厚要求就比较严格。在中频淬火设备上使用的施感体要求更加严格,理论直要求壁厚为1.02mm。经验表明:壁厚为1mm, 规格为10mm x 8mm、6mm x 10mm的矩形管均能满足中频淬火的要求,但1mm厚的16mm x 10mm矩形管结构刚度差、寿命短,导磁体易因施感体变形破裂或无法装卡,只适合作为小型一次使用施感导体。因此,若批量使用或大截面加热时,应选用壁厚为1.3- 1.5mm 厚矩形管。管壁厚增加后,喷水孔的加工应增加工序,否则极易损坏钻头。冷却水量和喷水孔设计对于自喷式连续加热淬火感应器,应充分考虑冷却水量及其回路布局。一般感应淬火用水压为0.3-0.4MPa,当施感导体回路较长、形状曲折且喷水孔较多时,很容易产生“憋水”或“断水”现象,而烧毁感应器或造成淬火工件出现软带。为用于滑板高频淬火的施感导体,其感应体线圈长、回路曲折,在用双进水连续加热淬火时,极易在A处“憋水”而烧毁施感体,解决的办法是在该处增设一个出水龙头。按冷却能力计算,当水压为0.3 -0.4MPa 时,流通截面积为32-80mm2的密封水道可用于功率为30- 150kW的施感导体冷却。对于小区域(淬火带宽≤40mm)中频淬火施感导体(连续式),由于涡流感应效率差,施感体极易发热,加之喷水孔数量少,使得有效冷却水流量小,会最终造成施感体冷却不良。此时若再采用双进水冷却淬火共用方式,就会使施感体内冷却水流量远小于施感体要求冷却的极限值流量,容易在施感体与汇流排交接处烧断,从而出现爆水泄漏。对此情况,应选用冷却水一进一出方式专用于冷却施感导体,并另设计一个单独淬火喷水圈用于淬火。施感导体设计施感导体的形状、尺寸是随具体工件变化的。在工艺设计中,应保证施感导体与工件的较佳磁耦合,即较佳间隙,才能达到所需加热淬火工件的表面加热温度和均匀性。同时还要注意,施感导体与工件的感应耦合方式不同,感应加热效率也不同,典型感应耦合加热效率从高到低的排列顺序是:轴类外表面加热>平面加热>内孔表面加热>内锐角加热。在工艺实践中,为提高工芽-工装设计质量和效率,节约成本,应根据设备、零件的不同,分门别类地筛选出一系列模块化通用感应器工装。
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