表面淬火用感應(yīng)器（一）

　　——表面淬火感應(yīng)器的設(shè)計概念

　　感應(yīng)器設(shè)計與感應(yīng)加熱工藝密切相連，是感應(yīng)加熱工藝過程的后續(xù)部分。

　　感應(yīng)加熱淬火工藝制定前，需對淬火工件圖樣進(jìn)行仔細(xì)分析，例如：工件幾何形狀、淬硬區(qū)層深范圍、生產(chǎn)率、工件材料與淬火劑，加熱方式是采用一次固定加熱、掃描加熱等。

　　傳統(tǒng)的感應(yīng)器設(shè)計是采用經(jīng)驗法，即根據(jù)已經(jīng)試驗應(yīng)用的感應(yīng)器進(jìn)行新產(chǎn)品感應(yīng)器設(shè)計，其結(jié)構(gòu)大同小異，僅在局部結(jié)構(gòu)上、材料上不斷更新與改進(jìn)，并采用CAD方法。較進(jìn)步的方法是針對新產(chǎn)品，根據(jù)新思路設(shè)計試驗感應(yīng)器，經(jīng)過試驗改進(jìn)后，達(dá)到要求后，確定感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。

　　近年來，隨著計算機的發(fā)展，更先進(jìn)的感應(yīng)器設(shè)計方法為計算機模擬，根據(jù)工件技術(shù)要求，通過計算機模擬軟件，在計算機上進(jìn)行模擬加熱，取得熱與電相關(guān)資料，進(jìn)行感應(yīng)器設(shè)計。此方法在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)應(yīng)用，例如：對軸勁圓角部分加熱的電磁場分布；管子釬焊感應(yīng)器的多種方案比較；導(dǎo)磁體的效果等。計算機可以任何工件幾何形狀和環(huán)境下進(jìn)行，模擬過程表演動力學(xué)的全部過程，具有相當(dāng)精確的數(shù)據(jù)，并能留下記錄，供今后研究應(yīng)用。

　　感應(yīng)器是一個工作線圈，在交變電流通過線圈時，具有導(dǎo)線周圍便產(chǎn)生產(chǎn)變磁場。處在磁場內(nèi)的金屬工件，因電磁感應(yīng)產(chǎn)生了電動勢。當(dāng)金屬工件具有完整的電路時，就有渦流產(chǎn)生。此渦流與線圈電流相平行，方向相反，如下圖：

　　渦流是工件加熱，結(jié)圈此時有機械力作用在工件上，從電路上講，感應(yīng)器由串聯(lián)的電阻和電感組成，它必須與電源相匹配。

　　表面淬火用感應(yīng)器根據(jù)工件要求，能將電磁能量集中在一特定區(qū)域上，因此，不同的工件需設(shè)計不同的感應(yīng)器。通過試驗與生產(chǎn)實踐，現(xiàn)在已有一些具體的設(shè)計原則，但仍以經(jīng)驗設(shè)計為主。計算模擬已在一些現(xiàn)代感應(yīng)加熱設(shè)備制造廠開始應(yīng)用。

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