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1.高頻感應(yīng)加熱機(jī)加熱功率密度選擇
電源裝置的功率取決于工件表面以KW/cm2為單位計(jì)算的功率密度值(Po)和以cm2計(jì)的一次加熱面積A。選擇功率密度要根據(jù)加熱表面積及其淬火技術(shù)條件而定。電流頻率越低，零件直徑越小及所要求的硬化層深度越淺，則所需功率密度應(yīng)越大。表3-4是推薦的輸入功率密度值。當(dāng)使用高頻及超音頻電源時(shí)，Po 常用0. 6 ～2. OkW/cm2。當(dāng)使用中頻電源時(shí)，Po 常用0. 8 - 2. 5kW/cm2。
齒輪沿齒廓淬火，在3 - lOkHz 電流頻率下建議用低功率密度。
相同硬化層深度值可以用不同的功率密度與不同加熱時(shí)間來達(dá)到。較高功率密度與較短加熱時(shí)間適合于較低電流頻率；較低功率密度與較長加熱時(shí)間適合于較高頻率時(shí)。前者加熱工件表面向心部傳導(dǎo)熱能少，熱效率較高；而后者熱傳導(dǎo)作用增強(qiáng)，熱效率較低。從節(jié)能角與工件硬化層不要太長兩個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，表面淬火工件的加熱時(shí)間好不超過10s，略長一點(diǎn)也不要超過15s，特殊要求例外。
現(xiàn)代化的感應(yīng)淬火機(jī)床，相當(dāng)部分已配有能量監(jiān)控儀，以電能kW.s值來控制淬火工件的加熱溫度與硬化層深度，因此，根據(jù)所需電能xkW.s值，先設(shè)加熱時(shí)間ys，再以xkW.s/ys求出所需zkW值（能量監(jiān)控器上的kW"s其kW一般是振蕩功率)。
表3-5是不同電流頻率時(shí)，硬化層深度與所耗電能的關(guān)系，根據(jù)此表，可根據(jù)不同頻率時(shí)，各種硬化深度所需的能耗密度值計(jì)算出一定加熱面積所需的耗能kW.s。
2.經(jīng)驗(yàn)法選取功率密度與加熱時(shí)間
生產(chǎn)實(shí)踐中，常常根據(jù)已有生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù) ，考慮工件所需電流頻率與所需設(shè)備功率。
表3-7是拖拉機(jī)磨損零件感應(yīng)淬火所需電源。
采用lOkHz頻率取代2.5kHz頻率，是由于頻率越高，所需配的電容器等電器裝置尺寸越小，因此，曲軸頸淬火加熱，從早期應(yīng)用2.SkHz逐步改為8 -lOkHz。
3.計(jì)算機(jī)模擬選取P和f
由于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有計(jì)算機(jī)模擬軟件，供用戶通過計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行模擬工藝試驗(yàn)，求出較合適的設(shè)備頻率與所需功率。例如用ELTA計(jì)算機(jī)研究一個(gè)40mm的軸，硬化層深度為5mm，推薦頻率范圍為1. 2 - lOkHz，較合適頻率大致在2.5kHz。
設(shè)鋼的奧氏體化的低溫度為800℃，高加熱溫度為10OOaC (1045鋼1），采用一個(gè)不變的感應(yīng)器進(jìn)行模擬試驗(yàn)。模擬結(jié)果列于表3-8。
1）從上表中可以看出，當(dāng)f=2500Hz和3000Hz時(shí)，功率因數(shù)在此時(shí)也高，其意義是電容量減少而變壓器效率高。
2)用比較合適頻率為高的頻率，得到較高的電效率，但加熱時(shí)間大大增加（在30kHz時(shí)，增長達(dá)4倍)，總能耗亦增加了，但不超過10%。
3)用比較合適頻率為低的頻率時(shí)，能得到較快的加熱，但電效率及功率因數(shù)下降，感應(yīng)器所需功率大大增加，而感應(yīng)器損耗可達(dá)到一個(gè)不能接受的數(shù)值。
4) 當(dāng)頻率大大低于較合適頻率時(shí)（如為1000Hz)，加熱過程變?yōu)檩^低效率，而操作條件對參數(shù)的變化顯得特別敏感。
5)感應(yīng)器端電壓在上述較合適頻率左右很大范圍內(nèi)基本上是相同的，說明在改變頻率時(shí)，變壓比基本上可以不變。
4.根據(jù)生產(chǎn)檢驗(yàn)積累結(jié)果，繪制功率密度與加熱時(shí)間曲線
5.同一感應(yīng)器在不同頻率與功率密度下的淬火結(jié)果
電流頻率2.5kHz比lkHz為好。功率500 -450 kW 比小功率100 或200kW 為好。功率大時(shí)，其淬硬區(qū)域比小功率為寬。
6.鋼加熱到淬火溫度的能耗
硬化層加熱到淬火溫度所需能耗，從理論上純能量轉(zhuǎn)換來講，其能耗數(shù)值是較小的，但由于電源系統(tǒng)的損耗，變壓器、感應(yīng)器的損耗，工件向心部傳熱、輻射等，能耗值就增加很多。
國內(nèi)某廠在生產(chǎn)中得出：鋼感應(yīng)透熱到鍛造溫度的能耗值為315kW.h/t。近國內(nèi)在鋼坯透熱的能耗指標(biāo)已小于此值，更加節(jié)能。
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