site logo

Způsob kalení povrchu vnitřního průměru malých otvorů pomocí vysokofrekvenčního indukčního ohřívacího zařízení

Způsob kalení povrchu vnitřního průměru malých otvorů pomocí vysokofrekvenční indukční topné zařízení

Vysokofrekvenční indukční ohřívací zařízení mohou používat spirálové drátěné induktory pro povrchové kalení vnitřního průměru malých otvorů: materiál malého otvoru je ocel 45. Vnitřní průměr otvoru o průměru 20mm vyžaduje vysokofrekvenční indukční ohřev a kalení, hloubka kalené vrstvy je 0.8-1.0mm a tvrdost je 50-60HRC. Při výrobě se zjistilo, že je obtížné ohřívat a kalit malé otvory o průměru 20 mm pomocí vysokofrekvenčního indukčního zařízení. Na jedné straně není snadné vyrobit konvenční induktory s vnitřním otvorem a je obtížnější vložit magnety; na druhé straně, bez ohledu na to, zda se induktor používá k rozstřikování vody, stále používá speciální metodu chlazení vodním pláštěm, která má špatný kalící a chladicí účinek na obrobek a tvrdost vnitřního otvoru je nerovnoměrná, což nemůže splňovat technické požadavky.

Vysokofrekvenční indukční indukční ohřev a zhášení bývala indukční cívka vinutá z čisté měděné trubky o průměru 4mm, o vnějším průměru 16mm, stoupání 7mm, celkem 3 závity a uvnitř proudící vodní chlazení. Při použití bylo zjištěno, že induktor je nejen obtížně vyrobitelný a chladicí voda neproudí hladce, takže teplota ohřevu je nerovnoměrná. Po zchlazení a zahřátí se zalévá a ochladí. Neúplné, takže tvrdost obrobku po kalení je nerovnoměrná, což nesplňuje technické požadavky.

Po mnoha výzkumech byl vyvinut a přizpůsoben spirálový drátěný induktor a byl proveden test procesu kalení spirálového drátového induktoru ponořeného do vody. Zařízení využívá vysokofrekvenční indukční ohřívací zařízení. Parametry procesu jsou následující: napájecí napětí je 380-400V, síťový proud je 1.2-1.5A, anodový proud je 3-5A, anodové napětí je 7-9kV, napětí okruhu nádrže je 6-7kV, a doba ohřevu je 2-2.5s. Když se vysokofrekvenční indukční ohřívací zařízení zahřeje, povrchová teplota obrobku stoupne a okolní voda se odpaří a vytvoří stabilní parní film obklopující obrobek, který izoluje obrobek od proudící chladicí vody. Parní film má špatnou tepelnou vodivost a hraje roli izolace a uchovávání tepla a teplota obrobku rychle stoupá na kalící teplotu a je zchlazena. V této době se odpojí napájení, naruší se parní film na povrchu obrobku, obrobek se rychle ochladí proudící chladicí vodou, dokončí se přeměna struktury a povrch obrobku se vytvrdí. Výsledky testu jsou následující: tvrdost vnitřního průměru vnitřního otvoru je 55-63HRC, hloubka kalené vrstvy je 1.0-1.5 mm, rozložení tvrdosti je rovnoměrné, smrštění otvoru je asi 0.015-0.03 mm, deformace je malá a jsou splněny technické požadavky. Efektivita výroby je 200 kusů/h.

Přestože má zkouška kalení spirálového drátěného induktoru ponořenou vodou dobrý vliv na kalení vnitřního průměru malého otvoru, měli bychom při výrobě věnovat pozornost následujícím bodům:

1. Protože je měděný drát relativně tenký a tuhý, rozteč nemůže být příliš malá, jinak je snadné se vzájemně kontaktovat a způsobit zkrat po zapnutí; ale pokud je rozteč příliš velká, ohřev bude nerovnoměrný a tvrdost vytvrzené vrstvy bude nerovnoměrná. Počet závitů souvisí s tloušťkou obrobku. Pokud je počet závitů příliš malý, bude tvrdost vytvrzené vrstvy nerovnoměrná. Pokud je závitů příliš mnoho, impedance induktoru bude velká a účinek ohřevu se sníží. Rozteč induktoru a počet závitů by měly být vhodně zvoleny, aby byl výkon zhášení účinný.

2. Tepelný účinek průměru měděného drátu je 2 mm a ostatní typy se snadno spálí.

3. Induktor má tenký měděný drát a špatnou tuhost. Po nabuzení bude vibrovat působením magnetického pole. Aby se zabránilo vibracím, vznícení a vyhoření induktoru, je navrženo zařízení pro zesílení snímače, které snižuje vibrace.