熱處理設(shè)備加熱裝置的類(lèi)別和特性
發(fā)布人：admin 時(shí)間：2022-01-21 點(diǎn)擊量：870
1、感應(yīng)加熱裝置
熱處理感應(yīng)加熱裝置，一般由電源、感應(yīng)器和淬火 機(jī)床組成。
（1）感應(yīng)電源
舊式的中頻電源是一種機(jī)式中頻發(fā)電機(jī)，主要的缺點(diǎn)是效率低、設(shè)備費(fèi)高。上述兩類(lèi)電源都將逐漸被晶體管式的中、高頻電源所替代。晶體管式的晶閘管中頻電源是利用晶閘管元件把50Hz工頻三相交流電變換成單相中頻交流電，其特點(diǎn)是效率高，控制靈便。
新型的全固態(tài)高頻電源是采用新型電力電子器件靜電感應(yīng)晶體管（SIT）使裝置全固態(tài)化。具有轉(zhuǎn)換效率高、工作電壓低、操作安全、使用壽命長(zhǎng)和可省去高壓整流變壓器的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備費(fèi)較高。
50Hz工頻電源是一個(gè)工業(yè)變壓器，無(wú)需變頻裝置。其設(shè)備簡(jiǎn)單，輸出功率大，應(yīng)用于大型工件表面淬火或透熱。其主要缺點(diǎn)是加熱速度低，加熱效率也較低。
（2）感應(yīng)器
感應(yīng)加熱只有通過(guò)感應(yīng)器才能實(shí)現(xiàn)。感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和尺寸隨工件的特性和電源
頻率而異，感應(yīng)器嚴(yán)重地影產(chǎn)品感應(yīng)熱處理的質(zhì)量和熱效率。
（3）感應(yīng)淬火 機(jī)床
感應(yīng)淬火 機(jī)床使感應(yīng)熱處理機(jī)械化，并便于準(zhǔn)確控制工藝參數(shù)。它有普通型和專(zhuān)用型兩種，專(zhuān)用機(jī)床是依據(jù)某一工件的熱處理要求而設(shè)計(jì)的。
（4）感應(yīng)加工生產(chǎn)線
現(xiàn)代的生產(chǎn)組織常把感應(yīng)熱處理放置在機(jī)械加工線上組成生產(chǎn)線，這時(shí)感應(yīng)加熱裝置是專(zhuān)用的成套設(shè)備，包括感應(yīng)電源、多工位淬火 機(jī)床、設(shè)備冷卻和淬火介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、感應(yīng)器、感應(yīng)回火、工件校正變形裝置，以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
2、火焰加熱裝置
火焰加熱裝置是以乙炔或其他可燃?xì)鉃槿剂系募訜嵫b置，一般由乙炔發(fā)生器、噴焰器和淬火 機(jī)床組成。火焰溫度可高達(dá)2000-3000°℃.這種加熱裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉。其缺點(diǎn)是溫度等工藝參數(shù)較難控制，通常應(yīng)用于單件和就地大件生產(chǎn)。
3、接觸電阻加熱裝置
接觸電阻加熱裝置是由電源變壓器、可移動(dòng)的接觸滾輪（銅滾輪或碳棒）和淬火 機(jī)床組成。
其操作是將變壓器二次側(cè)兩端各連接滾輪，作為電極的兩極，滾輪在工件表面上滾動(dòng)，在接觸面上產(chǎn)生局部電阻而發(fā)熱，將此接觸部位的工件加熱，隨后依靠工件自身導(dǎo)熱冷卻淬火。這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多應(yīng)用于類(lèi)似機(jī)床導(dǎo)軌等大型件表面。
前幾年有人將導(dǎo)電輪改為高純石墨。形狀為鐵餅形，輪中心安裝導(dǎo)電銅軸的通孔處，厚度10-12mm，緣寬度2-3mm，石墨輪直徑45-50mm。導(dǎo)電石墨輪旋轉(zhuǎn)，與工件接觸點(diǎn)是滑動(dòng)而不是相對(duì)滾動(dòng)的，且滑動(dòng)方向與觸點(diǎn)前進(jìn)方向相反。
石墨導(dǎo)電輪的一面在使用過(guò)程中吹壓縮空氣冷卻降溫，以保持其不致發(fā)紅燒掉。這樣的裝置加工出來(lái)的內(nèi)燃機(jī)氣缸套淬硬帶表面沒(méi)有電火花蝕坑，淬硬深度0.25-0.30密碼，硬度可達(dá)到HV800-1200，經(jīng)洛拖所耐磨實(shí)驗(yàn)對(duì)比，其效果可與激光淬火媲美。該裝置也申請(qǐng)了專(zhuān)利。
4、直接電阻加熱裝置
該裝置由電源變壓器、通電夾頭和機(jī)床組成。兩電極夾頭夾持在欲加熱件部位的兩端，通以低壓大電流，將該部位工件加熱。
夾頭的結(jié)構(gòu)有固定型和滑動(dòng)型。有的裝置利用兩個(gè)滾輪代替夾頭，兩滾輪緊壓工件，平行滾動(dòng)，將滾輪間的工件加熱。這種加熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱效率高，廣泛應(yīng)用于鋼絲、鋼管以及小直徑圓鋼通電加熱。
5、電解液加熱裝置
該加熱裝置由直流電源、電解液槽、工件夾持裝置組成。被加熱的工件連接電源陰極，浸入電極液槽中，槽體接電源陽(yáng)極，通電發(fā)生電解，電解時(shí)在工件表面上形成氫氣膜，此膜因電阻值高而發(fā)熱，將工件加熱。
此裝置一般應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的小工件的局部加熱，如氣門(mén)頂桿端部加熱淬火。對(duì)有銳角的工件易造成過(guò)熱。此裝置應(yīng)用不多。
6、等離子加熱裝置
該裝置由真空容器、工作臺(tái)、產(chǎn)生等離子體的氣源及供排氣管路和控制電路組成。工件放在真空容器內(nèi)的工作臺(tái)上，連接電源陰極，容器連接電源陽(yáng)極�？刂齐娐肥乖诘驼婵罩械臍怏w電離，產(chǎn)生等離子，等離子又在電場(chǎng)作用下高速?zèng)_擊工件，將其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱工件。
此裝置主要用作滲氮等化學(xué)熱處理，離子滲氮設(shè)備就是此類(lèi)。其優(yōu)點(diǎn)是等離子體本身就是滲劑的離子如N+,N+在沖擊工件時(shí)，濺射掉工件表面的鈍化膜，并滲入工件內(nèi)，有較高的滲速和較致密的滲層。
7、激光加熱裝置
該裝置由激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、工作臺(tái)和控制系統(tǒng)組成。高能密度的激光束在工件上掃描，將工件加熱，隨后工件自行冷卻淬火。該裝置生產(chǎn)率高、加熱速度快、工件淬火后有較高硬度，是正在發(fā)展中的加熱裝置，應(yīng)用于氣缸套、齒輪、導(dǎo)軌等工件淬火。
8、電子束加熱裝置
該裝置由電子束發(fā)生器、掃描系統(tǒng)、低真空工作室和控制系統(tǒng)組成。高速的電子束流掃描轟擊放置在真空室內(nèi)工作臺(tái)上的工件，將其加熱，隨后工件自行冷卻淬火。
熱處理感應(yīng)加熱裝置，一般由電源、感應(yīng)器和淬火 機(jī)床組成。
（1）感應(yīng)電源
感應(yīng)電源的主要參數(shù)是頻率和功率，熱處理應(yīng)用的頻率范圍和功率大體上如圖所示。
舊式的中頻電源是一種機(jī)式中頻發(fā)電機(jī)，主要的缺點(diǎn)是效率低、設(shè)備費(fèi)高。上述兩類(lèi)電源都將逐漸被晶體管式的中、高頻電源所替代。晶體管式的晶閘管中頻電源是利用晶閘管元件把50Hz工頻三相交流電變換成單相中頻交流電，其特點(diǎn)是效率高，控制靈便。
新型的全固態(tài)高頻電源是采用新型電力電子器件靜電感應(yīng)晶體管（SIT）使裝置全固態(tài)化。具有轉(zhuǎn)換效率高、工作電壓低、操作安全、使用壽命長(zhǎng)和可省去高壓整流變壓器的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備費(fèi)較高。
50Hz工頻電源是一個(gè)工業(yè)變壓器，無(wú)需變頻裝置。其設(shè)備簡(jiǎn)單，輸出功率大，應(yīng)用于大型工件表面淬火或透熱。其主要缺點(diǎn)是加熱速度低，加熱效率也較低。
（2）感應(yīng)器
感應(yīng)加熱只有通過(guò)感應(yīng)器才能實(shí)現(xiàn)。感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和尺寸隨工件的特性和電源
頻率而異，感應(yīng)器嚴(yán)重地影產(chǎn)品感應(yīng)熱處理的質(zhì)量和熱效率。
（3）感應(yīng)淬火 機(jī)床
感應(yīng)淬火 機(jī)床使感應(yīng)熱處理機(jī)械化，并便于準(zhǔn)確控制工藝參數(shù)。它有普通型和專(zhuān)用型兩種，專(zhuān)用機(jī)床是依據(jù)某一工件的熱處理要求而設(shè)計(jì)的。
（4）感應(yīng)加工生產(chǎn)線
現(xiàn)代的生產(chǎn)組織常把感應(yīng)熱處理放置在機(jī)械加工線上組成生產(chǎn)線，這時(shí)感應(yīng)加熱裝置是專(zhuān)用的成套設(shè)備，包括感應(yīng)電源、多工位淬火 機(jī)床、設(shè)備冷卻和淬火介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、感應(yīng)器、感應(yīng)回火、工件校正變形裝置，以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
2、火焰加熱裝置
火焰加熱裝置是以乙炔或其他可燃?xì)鉃槿剂系募訜嵫b置，一般由乙炔發(fā)生器、噴焰器和淬火 機(jī)床組成。火焰溫度可高達(dá)2000-3000°℃.這種加熱裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉。其缺點(diǎn)是溫度等工藝參數(shù)較難控制，通常應(yīng)用于單件和就地大件生產(chǎn)。
3、接觸電阻加熱裝置
接觸電阻加熱裝置是由電源變壓器、可移動(dòng)的接觸滾輪（銅滾輪或碳棒）和淬火 機(jī)床組成。
其操作是將變壓器二次側(cè)兩端各連接滾輪，作為電極的兩極，滾輪在工件表面上滾動(dòng)，在接觸面上產(chǎn)生局部電阻而發(fā)熱，將此接觸部位的工件加熱，隨后依靠工件自身導(dǎo)熱冷卻淬火。這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多應(yīng)用于類(lèi)似機(jī)床導(dǎo)軌等大型件表面。
前幾年有人將導(dǎo)電輪改為高純石墨。形狀為鐵餅形，輪中心安裝導(dǎo)電銅軸的通孔處，厚度10-12mm，緣寬度2-3mm，石墨輪直徑45-50mm。導(dǎo)電石墨輪旋轉(zhuǎn)，與工件接觸點(diǎn)是滑動(dòng)而不是相對(duì)滾動(dòng)的，且滑動(dòng)方向與觸點(diǎn)前進(jìn)方向相反。
石墨導(dǎo)電輪的一面在使用過(guò)程中吹壓縮空氣冷卻降溫，以保持其不致發(fā)紅燒掉。這樣的裝置加工出來(lái)的內(nèi)燃機(jī)氣缸套淬硬帶表面沒(méi)有電火花蝕坑，淬硬深度0.25-0.30密碼，硬度可達(dá)到HV800-1200，經(jīng)洛拖所耐磨實(shí)驗(yàn)對(duì)比，其效果可與激光淬火媲美。該裝置也申請(qǐng)了專(zhuān)利。
4、直接電阻加熱裝置
該裝置由電源變壓器、通電夾頭和機(jī)床組成。兩電極夾頭夾持在欲加熱件部位的兩端，通以低壓大電流，將該部位工件加熱。
夾頭的結(jié)構(gòu)有固定型和滑動(dòng)型。有的裝置利用兩個(gè)滾輪代替夾頭，兩滾輪緊壓工件，平行滾動(dòng)，將滾輪間的工件加熱。這種加熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱效率高，廣泛應(yīng)用于鋼絲、鋼管以及小直徑圓鋼通電加熱。
5、電解液加熱裝置
該加熱裝置由直流電源、電解液槽、工件夾持裝置組成。被加熱的工件連接電源陰極，浸入電極液槽中，槽體接電源陽(yáng)極，通電發(fā)生電解，電解時(shí)在工件表面上形成氫氣膜，此膜因電阻值高而發(fā)熱，將工件加熱。
此裝置一般應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的小工件的局部加熱，如氣門(mén)頂桿端部加熱淬火。對(duì)有銳角的工件易造成過(guò)熱。此裝置應(yīng)用不多。
6、等離子加熱裝置
該裝置由真空容器、工作臺(tái)、產(chǎn)生等離子體的氣源及供排氣管路和控制電路組成。工件放在真空容器內(nèi)的工作臺(tái)上，連接電源陰極，容器連接電源陽(yáng)極�？刂齐娐肥乖诘驼婵罩械臍怏w電離，產(chǎn)生等離子，等離子又在電場(chǎng)作用下高速?zèng)_擊工件，將其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱工件。
此裝置主要用作滲氮等化學(xué)熱處理，離子滲氮設(shè)備就是此類(lèi)。其優(yōu)點(diǎn)是等離子體本身就是滲劑的離子如N+,N+在沖擊工件時(shí)，濺射掉工件表面的鈍化膜，并滲入工件內(nèi)，有較高的滲速和較致密的滲層。
7、激光加熱裝置
該裝置由激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、工作臺(tái)和控制系統(tǒng)組成。高能密度的激光束在工件上掃描，將工件加熱，隨后工件自行冷卻淬火。該裝置生產(chǎn)率高、加熱速度快、工件淬火后有較高硬度，是正在發(fā)展中的加熱裝置，應(yīng)用于氣缸套、齒輪、導(dǎo)軌等工件淬火。
8、電子束加熱裝置
該裝置由電子束發(fā)生器、掃描系統(tǒng)、低真空工作室和控制系統(tǒng)組成。高速的電子束流掃描轟擊放置在真空室內(nèi)工作臺(tái)上的工件，將其加熱，隨后工件自行冷卻淬火。
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