感应热处理技术300问
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60.如何进行功率估算?

一般采用经验法估算感应加热所需的功率密度,不同淬硬层深度要求碳钢工件在不同频率下的所需功率密度见表2-16。

电源装置的功率取决于工件表面以kW/cm2为单位计算的功率密度值(P0)和以cm2计的一次加热面积A。选择功率密度要根据加热表面积及其淬火技术条件而定,电流频率越低,零件直径越小及所要求的硬化层深度越浅,则所需功率密度应越大。表2-16是推荐的输人功率密度值。当使用高频及超音频电源时,P0常用0.6~2.0kW/cm2。当使用中频电源时,P0常用0.8~2.5kW/cm2

表2-16 碳钢在不同频率及功率密度下得到的淬硬层深度

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① 沿齿廓淬火,在3~10kHz电流频率下建议用低功率密度。

相同硬化层深度值可以用不同的功率密度与不同加热时间来达到。

较高功率密度与较短加热时间适合于较低电流频率;较低功率密度与较长加热时间适合于较高频率时。前者加热工件表面向心部传导热能少,热效率较高;而后者热传导作用增强,热效率较低。从节能角度与工件硬化层过渡区不要太厚两个观点出发,表面淬火工件的加热时间最好不超过10s,略长一点也不要超过15s,特殊要求例外。

现代化的感应淬火机床,相当部分已配有能量监控仪,以kW·s控制淬火工件的硬化层深度。因此,根据所需kW·s值,先设定加热时间s,再以(kW·s)/s求出所需kW值来选择所需感应加热电源的额定功率值(能量监控器上的kW·s,其kW一般是振荡功率)。