第七章 感应加热设备
感应加热设备原理及用途
电磁感应加热的是感应加热电源产生的交变电流通过感应器（即线圈）产生交变磁场，导磁性物体置于其中切割交变磁力线，从而在物体内部产生交变的电流（即涡流），涡流使物体内部的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品的效果。
即是通过把电能转化为磁能，使被加热钢体感应到磁能而发热的一种加热方式。
这种方式它从根本上解决了电热片，电热圈等电阻式通过热传导方式加热的效率低下问题。
简单说，电磁感应加热的原理就是利用电、磁、热能间的转换达到使被加热物体自身发热的效果。
电磁感应加热设备其本质就是利用电磁感应在柱体内产生涡流来给加热工件的电加热，它是把电能转换为电磁能，再由电磁能转换为电能，电能在金属内部转变为热能，达到加热金属的目的，从而杜绝了明火在加热过程中的危害和干扰，是一种环保，国家提倡的加热方案。
感应加热设备专业名词解释：1、感应线圈又称为感应器采用紫铜管线材绕成的线圈制作而成。
2、内孔感应器加热空心内表面用的感应器。
3、感应线圈导磁体按技术要求需要平面或其他异形工件感应加热的位置，用于改变磁场分布以满足加热要求或减轻感应器邻近物体发热。
4、可调匝比淬火变压器为了能适应各种淬火工件和感应器的电感而制作的高频变压器。
5、感应淬火机床用于卡装工件并能根据工艺要求使淬火工件位置能上下移动或旋转的机械装置。
感应加热设备的应用领域：1、焊接：刃具、钻具、刀具、木工刀具、车刀、钎头、钎焊、铰刀、铣刀、钻头、锯片锯齿、眼镜行业的镜架、钢管、铜管的焊接、截齿焊接、同种异种金属的焊接、压缩机、压力表、继电器接触点、不锈钢锅底不同材料的复合焊接、变压器绕组铜线的焊接、贮藏(气灌嘴的焊接、不锈钢餐、厨具的焊接)。
2、热处理：齿轮、机床导轨、五金工具、气动工具、电动工具、液压件、球墨铸铁、汽摩配、内配等机械金属零件(表面、内孔、局部、整体)的淬火、退火，不锈钢锅制品拉伸。
3、透热成型：标准件、紧固件、大工件、小型五金件、直柄麻花钻、整体或局部透热及麻花钻的热镦热轧、直径100mm以下的圆钢、对金属村料的加热退火以便拉伸、造型、压花、弯管、砸头、钢丝(铁丝)加热制钉、不锈钢制品退火、拉伸、涨型、热膨胀等。
《感应加热设备》PPT课件
感应加热设备又称感应加热装置.它是保证工艺质量的 前提和基础.
简单的说,它由电源、机床、冷却水和淬火液冷却系统、控制 系统组成.
1.1 电源
电源是感应加热的关键设备之一，上世纪初期，使用中频发电机、电子管式 高频电源；中期使用晶闸管中频电源；末期使用现代型（全固态）晶体管电源。其主 要功能是向被加热零件提供不同频率和不同功率的能源，以完成感应加热过程，达到 所需要的工艺要求。
冷却系统
冷冻机; 软化水; 冷却塔; 最简易冷却系统;
水-水冷却机
软水冷却机
2
•一体化结构; •离散化结构;
结构形式
2.1一体化结构
通过电缆、控制线、水路将各部件紧密组合成一体， 称之为一体化结构，麻雀虽小五脏俱全。其特点是结构紧凑，
占地面积小，特别适合于全自动小型淬火设备。
2.2离散化结构
机器零件的感应加热淬火需要的频率范围很宽，大致对于频率低于10 KHz以 下的电源称之为中频、频率在10~100KHz之间的电源称之为超音频、频率高于100KHz的 电源称之为高频，能够适应该频率的电源分别称之为中频、超音频、高频感应加热电
源。
1.1.1中频发电机组
•中频发电机; •激磁柜; •启动柜等;
老式发电机成套设备
1.2电子管式高频电源
1.3晶闸管和晶体管电源
主电路 控制电路 水路
晶体管电源基本结 构
2 .1 淬火机床
通用淬火机床 专用淬火机床 电气机械冷却电路三大部分组成
电气
•主电路:淬火变压器、电容器、感应器; •控制电路:PLC 、数控、继电器接触器
通用立式高频淬火机床
通用卧式中频淬火机床
其主要功能是向被加热零件提供不同频率和不同功率的能源以完成感应加热过程达到所需要的工艺要机器零件的感应加热淬火需要的频率率在10100khz之间的电源称之为超音频频率高于100khz的电源称之为高频能够适应该频率的电源分别称之为中频超音频高频感应加热电源
感应加热设备概述PPT(共 67张)
§14.1 感应加热概述
涡流由表面向心部衰减规律（指数规律）
Ix I0exp(2c
f
x)
I0－表面涡流强度 c－光速 ρ－工件材料的电阻率 μ－工件材料的导磁率 x－距工件表面的距离 f－交流电频率
§14.1 感应加热概述
当f 很高时，电流大部分集中在导体表面，心部已 无电流，这样导致导体的有效电阻增加，导体发 热显著增加。
热处理原理、工艺及设备
PRINCIPLES, TECHNOLOGY AND EQUIPMENTS FOR HEAT TREATMENT
第三部分 热处理设备（4）
Equipments for Heat Treatment
§14 感应加热设备
随着科学技术的发展，表面热处理技术得到了 广泛的应用。表面热处理可以提高产品质量，缩短 生产周期和改善劳动条件，提高生产组织水平。目 前应用最广泛的表面热处理是感应热处理，它可应 用于淬火、回火、正火、调质、透热等，适用于机 械化大生产，可通过计算机控制实现无人操作。
§14.1 感应加热概述
在感应器的导电管 之间，如多匝感应 器的匝与匝之间存 在邻近效应，感应 器与加热工件之间 也存在邻近效应， 在感应器的设计中 ，巧妙利用邻近效 应可提高感应器的 效率。
§14.1 感应加热概述
3、圆环效应 定义：当高频电流流过环形导体时，电流在导体
横截面上的分布将发生变化，此时电流仅仅集中 在圆环的内侧，这种现象叫圆环效应。 圆环的曲率半径越小，径向宽度越大，圆环效应 也越明显； 电流的频率越大，圆环效应也越显著。 圆环效应有利于感应器对外圆柱 零件的表面感应加热，但不利于 对工件内孔进行加热。
§14.1 感应加热概述
2024年感应加热式热处理设备的安全技术(三篇)
2024年感应加热式热处理设备的安全技术感应加热式热处理设备，是利用电磁感应产生涡流电发热现象，对工件表面加热进行热处理。
由于其生产效率高，能耗低以及容易实现自动化生产、污染较少也较安全等优点，应用日趋广泛。
按设备产生交变电磁场的频率高低，可将其分为高频、中频和工频三类（高频频率为30~500KHz；中频频率为1~10KHz；工频频率为50Hz的工业交流电）。
感应加热设备使用的电源电压为220~380V，但有的设备内部电压高达10kV以上。
故使用感应加热热处理设备时，必须注意高压电的用电安全和电磁波辐射污染的问题。
1．高频感应加热设备的安全操作高频感应加热设备主要为电子（真空）管，产生高频电磁振荡，电功率为10~200kW，机内最高电压约为15kV。
因此，要求设备内绝缘性能必须良好，机壳等有关部分必须可靠接地。
操作工位应放置绝缘橡胶垫。
设备旁应设有防护木栏杆，涂红白相间的油漆。
挂高压电危险标志。
高频间应光线明亮、通风良好，室内温度应控制在15~35℃。
安装排风装置，以排除工件加热时所散发的油烟废气。
由于高频设备的频率为30~500KHz，会产生射频幅射。
当人体吸收一定辐射量后，会发生生物学变化，生物学变化随波长减短（频率增高）而增加表现为神经衰弱症候群和植物神经系统功能紊乱。
因此对设备的辐射场源（如高频变压器、馈电线、工作电容、耦合电容及感应器等），应采取屏蔽措施。
为防止电磁波外漏而影响附近（约100m内）的电子设备和无线电通讯，还应将全室屏蔽，要保证工作环境的辐射强度在规定范围以内（电场强度E20V/m；磁场强度H5A/m。
操作时应注意：（1）必须有两人以上方可操作高频设备，并指定操作负责人。
穿戴好绝缘鞋、绝缘手套和其它规定的防护用品。
（2）操作者必须熟悉高频设备的操作规程，开机前应检查设备冷却系统是否正常，正常后方可送电，并严格按操作规程进行操作。
（3）工作前应关好全部机门，机门应装电气联锁装置，保证机门未关前不能送电。
2024年感应加热设备市场前景分析
2024年感应加热设备市场前景分析引言感应加热设备是一种利用感应加热原理进行加热的装置。
随着科技的快速发展和工业生产的需求增加，感应加热设备得到了广泛的应用。
本文将对感应加热设备市场的前景进行分析，并讨论其发展趋势和影响因素。
市场规模与增长趋势感应加热设备市场在过去几年中呈现出良好的增长态势。
根据市场研究公司的数据，预计未来几年感应加热设备市场的规模将继续扩大。
这主要由于以下几个因素的影响：1.工业生产需求的增加：随着工业领域对高效、节能的加热设备的需求增加，感应加热设备作为一种高效、环保的加热方式，得到了广泛应用。
2.技术进步与创新：感应加热设备在技术方面不断创新和改进，使其在加热效率、控制精度等方面有了显著的提升。
这些技术进步进一步推动了市场的扩大。
3.新兴行业应用：感应加热设备在新兴行业中的应用越来越广泛，例如新能源、汽车制造、航空航天等领域，这也为市场的增长提供了新的机遇。
市场竞争与机遇感应加热设备市场的竞争主要来自于技术水平和市场份额。
目前，全球范围内有许多感应加热设备制造商和供应商，市场竞争激烈。
但与此同时，市场也存在一些机遇：1.新技术的应用：感应加热设备市场需要不断引入新技术，提高产品的性能和竞争力。
例如，随着人工智能技术的发展，感应加热设备可以更好地实现智能化控制和优化加热效果。
2.国家政策的支持：许多国家对于节能环保型加热设备的发展给予了政策的支持和激励措施，这将为感应加热设备市场的发展提供良好的环境和机会。
3.国际市场的拓展：随着全球化的进程加快，感应加热设备市场的机遇不再局限于国内市场。
开拓国际市场将为感应加热设备制造商带来更多的机会和竞争优势。
市场面临的挑战与问题感应加热设备市场面临着一些挑战和问题，制约了其进一步发展的速度和规模。
以下是一些主要问题：1.高成本：相较于传统加热设备，感应加热设备的成本较高，导致一些中小型企业在选型时犹豫不决。
因此，减少成本是一个亟待解决的问题。
第七章感应热处理设备-课十九
按工作频率的不同，分为：高、超音频、中频、工频感应加热设备
(1)工频感应加热设备。
感应器直接与供电网路连接，频率为50 Hz，
淬硬层深度可大于10mm，适用于大型工件(例如
冷轧辊)的表面淬火、大中型工件或毛坯的穿透加
热。
(2)中频感应加热设备。
通常是指500~10000Hz的变频设备，它是将
50Hz的工频交流电转换成上述频率范围，淬硬层
降低到其数值等于表面最大涡 流强度的0.368倍时，该处到 表面的距离就称做电流透入深 度。
2.邻近效应 两个通过交流电流的导 体彼此相距很近时，则每个 导体内的电流将重新分布， 如图9—2所示。
电流瞬时方向相反时，则最大电流密度就出现在两导 体相邻的一面； 当导体内电流的瞬时方向相同，则最 大电流密度将出现在两导体相背的一面。
热处理设备
主讲教师：范涛
北华航天工业学院 金属材料工程教研室
1
课十九 第七章 感应加热设备
本章主要内容： § 9 —1 感应热处理的基本原理 § 9 —2 感应热处理设备的选择 § 9 —3 感应器设计概要 § 9— 4 淬火机床及其它表面加热装置简介
2
表面热处理可以提高产品质量、缩短生产周期 和改善劳动条件，提高生产组织水平。目前应用 最广泛的是感应热处理。它适用机械化大生产， 可通过计算机控制实现无人操作。
这种电流向一侧集中的现象叫邻近效应。导体内 电流的频率越高，导体间距越小，邻近效应越明显。
3.圆环效应 当交变电流通过环形导体时，电流在导体横截面
上的分布将发生变化，此时电流仅仅集中在圆环的内 侧，这种现象叫圆环效应(点击)。圆环的曲率半径越小， 径向宽度越大，圆环效应也越显著。
4.尖角效应 当感应器与工件间的距离相同，在工件尖角处的加热
感应加热设备的温度场仿真分析与优化
感应加热设备的温度场仿真分析与优化在越来越多的工业制造、材料处理等领域中，感应加热技术已经取代了传统的加热方式，成为了主要的选择。
感应加热用电磁感应原理使工作物料在感应线圈中感应电流，来进行加热。
而随着科技的快速发展，感应加热设备也不断地更新换代，更加智能化、高效化。
然而，感应加热设备的温度场分析，其优化和精确度仍是生产活动中不可忽略的重要环节。
本文旨在分析感应加热设备的温度场，并阐述如何通过仿真分析和优化来提高其性能。
一、感应加热设备的基本原理1、感应加热的基本原理感应加热实质上是利用感应线圈中的交变磁场感应导电环境中的涡电流，使其产生电阻加热。
感应加热设备通过感应线圈产生电磁场, 通过这个电磁场使工作物料中出现涡流，产生热量，对于导电的材料，可以快速加热，用他来替代传统的火焰加热、电炉加热、热处理炉等方式，可以大大降低能耗，减少了污染，同时大大提高了工作效率。
2、感应加热设备的基本组成感应加热设备通常由发生器、感应线圈、冷却器、电源和控制系统等几个组成部分构成，发生器是产生交流电磁场的主机，发生器所产生的交变电流经感应线圈后产生强烈的交变磁场，从而让工作物料在其中感应产生涡流，以此实现加热。
3、感应加热设备的特点感应加热设备具有高速、高效、节能、环保和安全等特点，它的加热速度非常迅速, 能够迅速使加热对象的表面达到所需温度，使其在微波效应下快速加热，热量大部分集中在物料表面，且无明火、无烟雾、无排放，环保性高。
二、感应加热设备温度场仿真分析1、感应加热设备的温度场相关学者指出，在传统的物理模型中，把对象表面的温度定义为加热过程中的主要参数，可以反映出物温度的变化情况。
通过简记组分、可单一物理状态、热流方程、热平衡方程，完成热迁移和热积分计算得到物体表面温度分布。
2、感应加热设备的仿真分析FEA（有限元分析方法）的作用是计算研究感应加热设备在热场中的加热复杂过程，它可以通过分析物体中各个位置点的温度，“描绘”出其物体表面温度和热传导的分布情况，同时，还可以用这些信息为感应加热过程中的预测和控制分析作为依据。
感应加热设备原理
感应加热设备原理感应加热是一种利用电磁感应现象将电能转化为热能的技术。
感应加热设备是利用电磁感应原理来加热物体的装置，它可以在不接触物体的情况下直接将热能传递给物体，并实现快速、高效的加热效果。
感应加热设备的核心部件是感应加热线圈，也称为感应线圈或感应器。
感应线圈由绝缘材料包裹的铜线组成，通过通电产生交变电磁场。
当被加热物体进入感应线圈的磁场范围内时，就会产生涡流。
涡流是一种在导体中产生的环形电流，它的产生是由于磁场的变化引起的。
当感应线圈中的交变电磁场发生变化时，感应线圈中的磁场也会随之变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁场变化会在导体中产生感应电动势，从而引起涡流的产生。
涡流的产生会导致物体发热，这是因为涡流通过物体时会遇到阻力而产生热量。
涡流的大小和热量的产生与多个因素有关，包括感应线圈的电流频率、感应线圈和物体的距离、物体的导电性等。
感应加热设备通常采用高频交流电源来提供电能。
高频交流电流可以使涡流产生在物体表面附近，从而实现快速加热的效果。
此外，感应加热设备还可以根据需求调节电流频率和功率大小，以适应不同加热对象的需求。
感应加热设备具有许多优点。
首先，它可以实现非接触加热，避免了传统加热方式中接触传热带来的热损失。
其次，感应加热设备加热速度快、效率高，可以节约能源和提高生产效率。
此外，感应加热设备还具有加热均匀、温度控制精确等优点，可以满足不同加热需求的要求。
感应加热设备在许多领域得到广泛应用。
例如，它可以用于金属加热、塑料加热、玻璃加热等工业生产过程中。
感应加热设备还可以用于医疗领域，如医疗器械消毒、物体热敏检测等。
此外，感应加热设备还可以用于家庭电器，如电磁炉、电热水壶等。
总结起来，感应加热设备是一种利用电磁感应原理将电能转化为热能的装置。
它通过感应线圈产生交变电磁场，进而产生涡流，从而将电能转化为热能。
感应加热设备具有非接触加热、快速高效、加热均匀等优点，被广泛应用于工业生产、医疗领域和家庭电器等领域。
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• ＊ 轴类零件进行扫描加热时，所需的比功率 KW /cm2
频率 KHz 淬硬层 mm
比功率（功率密度）KW/CM2
低值
佳置
高值
8
1.0～3.0 1.2～1.4 1.6～2.3 2.5～4.0
2.0～4.0 3.0～6.0
0.8～1.0 0.40.7
1.5～2.0 1.0～1.7
2.5～3.5 2.0～2.8
2） 需要加热的深度和面积 加热深度深，面积大，整体加热，应选用功率大，频率低
的感应加热设备；加热深度浅，面积小，局部加热，选用 相对功率小，频率高的感应加热设备。
四、感应加热设备的选择
3） 所需的加热速度 需要的加热速度快，应选用功率相对较大，频率相对较高的感
应加热设备。 4）设备的连续工作时间 连续工作时间长，相对选用功率略大的感应加热设备。 5）感应部件与设备的连线距离 连线长，甚至需要使用水冷电缆连接，应相对选用功率较大的
对淬硬层深度较大的工件，间隙可增大到5－6mm。
表7—4感应器和工件间隙尺寸
工件直经（mm） 间隙尺寸（mm）
备
注
＜30 ＞30
1.5~2.5 2.5~5.0
内孔工件间隙1~2.5mm 平面工件间隙1~4mm
§7－3 感应器设计概要
（二）感应器的截面尺寸
D D0 2a
外圆加热用的感应圈内径： D 感应圈的内径；
250000
f
x2
x2
最理想的情况是当
热＝2x，f＝
60000 x2
§7－2 感应热处理设备的选择
二、感应加热设备频率的选择
计算法：根据工件的技术条件要求（淬硬层深度（mm）大小）
15000 x2
f
250000 x2
最理想的情况是当
热＝2x，f＝
60000 x2
淬硬层深 度（mm）
1.0
第七章 感应种情况下，单从材料选择入手或采用普通热处 理方法，都有不能满足其要求。
表面淬火是将工件的表表面面热层淬处硬理到一定深度,而心部仍保
持未淬火状态的一种局部淬火法.它是利用快速加热使钢 件表面奥氏体化,而中心尚处在较低温度.
低碳钢 ：可满足心部要求， 表面要求不能满足；
§7－3 感应器设计概要
（四）冷却水路的设计 为避免感应器在工作过程中发热需通冷却水，且工件的
淬火也需喷水冷却，应合理设计冷却系统。冷却水管的尺寸与 电流频率、电流透入深度、加热方式和散热条件有关，表7—5 中的数据可供设计时参考。
§7－1感应热处理的基本原理
3、圆环效应：当交变电流通过环形导体时，电流仅 仅集中在圆环的内侧，这种现象叫圆环效应。圆环的 曲率半径越小，径向宽度越大，圆环效应越显著。
4、尖角效应：当感应器与工件间的距离相同，但在 工件尖角处的加热强度远较其它光滑部位强烈。往往 会造成过热，这种现象称为尖角效应。这是由于磁力 线易于集中在尖角处，感应涡流较大的缘故
从邻近效应考虑，间隙小，集肤效应越显著，电流透入深度越 小，淬硬层深度减小。中频感应加热时，间隙应比高频大些。 （3）间隙大小与设备的功率大小的关系
设备功率大，间隙尺寸可大些；
§7－3 感应器设计概要
例如： 用60千瓦的高频感应加热设备处理简单外圆表面时，间 隙多采用2－3mm。同样的工件若采用100千瓦的设备时， 由于功率大，间隙可采用3－5mm。
二、中、高频电流的特点 1、集肤效应：当交流电流通过导体时，在导体表面电 流最大．越向内部电流密度越小的现象称为集肤效应。 当电流频率越高，集肤效应越显著。
2 f
Ix I0 exp( c
gx)
Ix降至I0的
1（e＝2.718）处的深度为电流透入深度
e
＝50300 f（mm）
钢铁材料在800－900。C及室温20。C
§7－2 感应热处理设备的选择
三、感应加热设备功率的确定
➢ 根据单位面积的比功率和同时加热的面积，计算加热功率。 （经验法）
• W=ΔW×A
• ΔW:单位面积的比功率（功率密度）(KW/cm2)
• 初估的工件功率密度为1～３KW/cm2,对整体表面淬火取2 KW/cm2
• A:工件加热表面积（cm2）
≥ 15.0
100000——250000 25000——100000 6000——8000 2500——6000 2500 1000 50—200
高频感应加热电源 超音频感应加热电源 8000Hz中频感应加热电源 6000Hz中频感应加热电源 2500Hz中频感应加热电源 1000Hz中频感应加热电源 50Hz工频感应加热电源
③ 工频感应加热设备：电流频率为50Hz，功率范围50－ 4000kW，可获得10－15mm以上的硬化层。不需变频装 置，加热速度低。适用于大直径钢材的穿透加热及要求 淬硬层深的大工件的表面淬火。
§9－2 感应热处理设备的选择
§7－2 感应热处理设备的选择
钢铁在800~900℃时 δ = 500/f1/2
感应加热设备。
四、感应加热设备的选择
6）工艺要求
一般来说，淬火、焊接等工艺，相对可以功率选小一些， 频率选高一些；退火、回火等工艺，相对功率选大一些， 频率选低一些；热煅、熔炼等，需要透热效果好的工艺， 则功率应选得更大，频率选得更低。
7）工件的材料
金属材料中熔点高的相对选用功率大一些，熔点低的相对 选用功率小一些；电阻率小的选用功率大一些，电阻率大 的选用功率小一些。等等。
同左
机式
机式
（8000赫） （2500赫）
同左
10.0
2500 150 500 机式（500、 1000赫）
• 经验法： 根据工件的淬硬层深度要求,查表选择 适用的感应加热电源频率。
硬化层深度（mm） 频率范围（Hz） 可以使用的感应加热电源
≤ 1.0 1.5——2.0 2.0——3.0 3.0——4.0 4.0——6.0 6.0——10.0
2.5
2.5～5.0 1.0～1.5 2.5～3.0 4.0～7.0
4.0～7.0 0.8～1.0 2.0～3.0 4.0～6.0
5.0～10.0 0.8～1.0 2.0～3.0 3.0～5.0
• 使用200～300KHz频率，进行齿轮全齿同时加 热时所需的比功率
齿轮模数
比功率 KW/CM2
1～2 2～4
一、感应器结构尺寸的设计
中频感应器
高频感应器
1－感应圈；2－汇流排； 3－接线座；4－冷却水管；5－喷水管
感应器的设计包括： 感应圈的形状、尺寸、 圈数，感应器与工件的 间隙，汇流板的尺寸和 连接方法，冷却方式等。 其结构尺寸主要根据中、 高频电流的特点以及感 应线圈的使用寿命等综 合考虑。
§7－3 感应器设计概要
高碳钢： 可满足表面要求， 心部要求不能满足；
第七章 感应加热设备
提 示 :表面热处理是只对工件表层进行热处
理以改变其组织和性能的热处理工艺。常用的方法是 表面淬火。表面淬火目的是使工件表层具有高硬度、 耐磨性，而心部具有足够的强度和韧性。工业上常用 的表面淬火方法有火焰淬火和感应淬火。
要 求 ：了解感应热处理的工作原理及设备的选择
• 常用感应加热的功率密度KW/cm2
频率 1.0
3
KHz
10
450
淬硬深度 5～7 7～8 2～3 4～5 mm
1.5～ 2.5～ 0.5～ 2.5 4.0 1.5
1～2
功率密度 0.75～1.5 1.5～ 0.75～ 1.25～ 0.75 1.0～ 0.5～ 2.5 2.25 2.25 ～ 1.75 1.25 2.0
感应加热时，f越大，δ热越小，则淬硬层深度x越浅；反之， f 越小，δ热越大，则x越深。
如果δ热<< x ，则加热时热量只集中于表层，要靠热传导传 热，加热速度慢，生产率低，过渡层大，但功率小；
如果δ热 ≥ x ，加热速度快，表面辐射损失小，过渡层浅，但 功率大。
生产经验：
15000
2.5～3.5 1～2
3.75～4 0.5～1
5～6 0.3～0.6
• 2） 感应加热所需功率的确定
➢ 能量近似法
将淬硬层金属加热到淬火温度所需的能量：
Q=CVdΔT/106
(KJ)
C：从室温到淬火温度工件的平均比热容.（KJ/Kg. ℃）
V：加热层的体积（mm3）
d：工件的密度（g/cm3)
ΔT:加热层从室温到淬火温度的温差（℃）
；了解感应器设计要点；了解淬火机床结构、选择。
第七章 感应加热设备
§7－1 感应热处理的基本原理 §7－2 感应热处理设备的选择 §7－3 感应器设计概要 §7－4 淬火机床的选择
第七章 感应加热设备
一、感应热处理的基本原理 工作原理：
感应电动势的瞬时值 取决于感应器内流过的频率，电流频率越高， 越高，e越大。
§7－2 感应热处理设备的选择
一、感应热处理设备的特点和分类
➢ 特点 • 加热速度快，温度高，生产效率高 • 氧化脱碳减少，表面质量提高，耐磨性提高 • 心部无相变，变形小 • 淬火层容易控制 • 不适于复杂形状零件和小批量生产 • 设备昂贵，耗电量大
§7－2 感应热处理设备的选择
➢ 分类 ① 高频感应加热设备：电流频率为100－1000kHz，功率范 围5－500kW,可获得的表面硬化层深度为0.1－3mm。需 变频装置，加热速度快，主要用于中小模数齿轮和小轴 的表面淬火。电子管式和晶体管式高频变频装置 ② 中频感应加热设备：电流频率为500－10000Hz，功率范 围15－1000kW，可获得3－6mm深的硬化层，主要用于 要求淬硬层较深的零件，如发动机曲轴、凸轮轴、大模 数齿轮、较大尺寸的轴等。有中频发电机和可控硅变频 器。中频发电机又有机械式和晶闸管式。