Mga kagamitan sa HFC para sa pagpapatigas ng bakal. Pag-install ng HFC para sa hardening

Ang pagtunaw ng metal sa pamamagitan ng induction ay malawakang ginagamit sa iba't ibang industriya: metalurhiya, mechanical engineering, alahas. Ang isang simpleng induction-type na hurno para sa pagtunaw ng metal sa bahay ay maaaring tipunin sa pamamagitan ng kamay.

Ang pag-init at pagkatunaw ng mga metal sa mga induction furnace ay nangyayari dahil sa panloob na pag-init at mga pagbabago sa kristal na sala-sala ng metal kapag ang mga high-frequency na eddy current ay dumaan sa kanila. Ang prosesong ito ay batay sa phenomenon ng resonance, kung saan ang mga eddy current ay may pinakamataas na halaga.

Upang maging sanhi ng daloy ng mga eddy currents sa pamamagitan ng tinunaw na metal, inilalagay ito sa zone ng pagkilos ng electromagnetic field ng inductor - ang coil. Maaari itong maging sa anyo ng isang spiral, figure eight o trefoil. Ang hugis ng inductor ay depende sa laki at hugis ng workpiece na painitin.

Ang inductor coil ay konektado sa isang AC power source. Sa mga pang-industriyang smelting furnace, ginagamit ang mga alon ng pang-industriya na dalas na 50 Hz; para sa pagtunaw ng maliliit na dami ng mga metal sa alahas, ginagamit ang mga generator na may mataas na dalas, dahil mas mahusay ang mga ito.

Mga uri

Ang mga eddy current ay sarado sa isang circuit na limitado ng magnetic field ng inductor. Samakatuwid, ang pag-init ng mga elemento ng conductive ay posible kapwa sa loob ng coil at mula sa labas nito.

channel channel, kung saan ang kapasidad para sa pagtunaw ng mga metal ay mga channel na matatagpuan sa paligid ng inductor, at isang core ay matatagpuan sa loob nito;
crucible, gumagamit sila ng isang espesyal na lalagyan - isang tunawan na gawa sa materyal na lumalaban sa init, kadalasang naaalis.

Channel oven masyadong malaki at idinisenyo para sa pang-industriya na dami ng pagtunaw ng metal. Ginagamit ito sa pagtunaw ng cast iron, aluminum at iba pang non-ferrous na metal.
Crucible furnace medyo compact, ito ay ginagamit ng mga alahas, radio amateurs, tulad ng isang kalan ay maaaring tipunin gamit ang iyong sariling mga kamay at ginagamit sa bahay.

Device

mataas na dalas alternating kasalukuyang generator;
inductor - isang spiral winding na gawa sa tansong kawad o tubo, na ginawa sa pamamagitan ng kamay;
tunawan ng tubig.

Ang tunawan ay inilalagay sa isang inductor, ang mga dulo ng paikot-ikot ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmulan. Kapag ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng paikot-ikot, isang electromagnetic field na may isang variable vector arises sa paligid nito. Ang mga eddy current ay lumabas sa isang magnetic field, na nakadirekta patayo sa vector nito at dumadaan sa isang closed loop sa loob ng winding. Dumadaan sila sa metal na inilagay sa tunawan, habang pinainit ito sa punto ng pagkatunaw.

Mga kalamangan ng isang induction furnace:

mabilis at pare-parehong pag-init ng metal kaagad pagkatapos i-on ang yunit;
direksyon ng pagpainit - ang metal lamang ang pinainit, at hindi ang buong pag-install;
mataas na rate ng pagkatunaw at pagkatunaw ng homogeneity;
walang pagsingaw ng mga haluang metal na bahagi;
ang pag-install ay environment friendly at ligtas.

Ang welding inverter ay maaaring gamitin bilang generator ng induction furnace para sa pagtunaw ng metal. Maaari mo ring tipunin ang generator ayon sa mga diagram sa ibaba gamit ang iyong sariling mga kamay.

Pugon para sa pagtunaw ng metal sa isang welding inverter

Ang disenyong ito ay simple at ligtas dahil ang lahat ng mga inverter ay nilagyan ng panloob na proteksyon sa labis na karga. Sa kasong ito, ang buong pagpupulong ng pugon ay bumaba sa paggawa ng isang inductor gamit ang iyong sariling mga kamay.

Karaniwan itong ginagawa sa anyo ng isang spiral na gawa sa isang manipis na pader na tanso na tubo na may diameter na 8-10 mm. Ito ay baluktot ayon sa template ng kinakailangang diameter, inilalagay ang mga liko sa layo na 5-8 mm. Ang bilang ng mga pagliko ay mula 7 hanggang 12, depende sa diameter at mga katangian ng inverter. Ang kabuuang paglaban ng inductor ay dapat na tulad na ito ay hindi maging sanhi ng overcurrent sa inverter, kung hindi man ito ay tripped sa pamamagitan ng panloob na proteksyon.

Ang inductor ay maaaring maayos sa isang grapayt o PCB housing at mai-install sa loob ng crucible. Maaari mo lamang ilagay ang inductor sa ibabaw na lumalaban sa init. Ang kaso ay hindi dapat magsagawa ng kasalukuyang, kung hindi man ang eddy current short circuit ay dadaan dito, at ang kapangyarihan ng pag-install ay bababa. Para sa parehong dahilan, hindi inirerekomenda na maglagay ng mga dayuhang bagay sa natutunaw na zone.

Kapag nagpapatakbo mula sa isang welding inverter, ang pabahay nito ay dapat na pinagbabatayan! Dapat na na-rate ang outlet at mga kable para sa kasalukuyang draw ng inverter.

Ang sistema ng pag-init ng isang pribadong bahay ay batay sa pagpapatakbo ng isang kalan o boiler, ang mataas na pagganap at mahabang tuluy-tuloy na buhay ng serbisyo na nakasalalay sa parehong tatak at pag-install ng mga aparato sa pag-init mismo, at sa tamang pag-install ng tsimenea.
makakahanap ka ng mga rekomendasyon para sa pagpili ng solid fuel boiler, at sa susunod ay makikilala mo ang mga uri at panuntunan:

Transistor induction furnace: circuit

Mayroong maraming iba't ibang mga paraan upang mag-ipon ng induction heater gamit ang iyong sariling mga kamay. Ang isang medyo simple at napatunayan na pamamaraan ng isang metal na natutunaw na hurno ay ipinapakita sa figure:

dalawang field-effect transistors ng uri ng IRFZ44V;
dalawang UF4007 diodes (maaari ding gamitin ang UF4001);
risistor 470 Ohm, 1 W (maaari kang kumuha ng dalawang 0.5 W na konektado sa serye);
mga capacitor ng pelikula para sa 250 V: 3 piraso na may kapasidad na 1 μF; 4 na piraso - 220 nF; 1 piraso - 470 nF; 1 piraso - 330 nF;
copper winding wire sa enamel insulation Ø1.2 mm;
copper winding wire sa enamel insulation Ø2 mm;
dalawang singsing mula sa mga chokes na tinanggal mula sa power supply ng computer.

DIY assembly sequence:

Ang mga field-effect transistors ay naka-install sa mga radiator. Dahil ang circuit ay nagiging sobrang init sa panahon ng operasyon, ang radiator ay dapat na sapat na malaki. Maaari mong i-install ang mga ito sa isang radiator, ngunit pagkatapos ay kailangan mong ihiwalay ang mga transistor mula sa metal gamit ang mga gasket at washer na gawa sa goma at plastik. Ang pinout ng field-effect transistors ay ipinapakita sa figure.

Ito ay kinakailangan upang gumawa ng dalawang chokes. Para sa kanilang paggawa, ang tansong kawad na may diameter na 1.2 mm ay sugat sa mga singsing na inalis mula sa power supply unit ng anumang computer. Ang mga singsing na ito ay binubuo ng powdered ferromagnetic iron. Kinakailangan na i-wind mula 7 hanggang 15 na pagliko ng wire sa kanila, sinusubukang mapanatili ang distansya sa pagitan ng mga liko.

Kolektahin ang mga capacitor sa itaas sa isang baterya na may kabuuang kapasidad na 4.7 μF. Ang mga capacitor ay konektado sa parallel.

Ang paikot-ikot ng inductor ay gawa sa tansong kawad na may diameter na 2 mm. Ang 7-8 na paikot-ikot na mga pagliko ay nasugatan sa isang cylindrical na bagay na angkop para sa diameter ng crucible, na nag-iiwan ng sapat na mahabang dulo para sa koneksyon sa circuit.
Ikonekta ang mga elemento sa pisara alinsunod sa diagram. Ang isang 12 V, 7.2 A / h na baterya ay ginagamit bilang pinagmumulan ng kuryente. Ang kasalukuyang pagkonsumo sa operating mode ay tungkol sa 10 A, ang kapasidad ng baterya sa kasong ito ay sapat na para sa mga 40 minuto. Kung kinakailangan, ang katawan ng pugon ay gawa sa materyal na lumalaban sa init, halimbawa, PCB. Ang kapangyarihan ng device ay maaaring mabago sa pamamagitan ng pagbabago ng bilang ng mga liko ng inductor winding at ang kanilang diameter.

Sa patuloy na operasyon, ang mga elemento ng pampainit ay maaaring mag-overheat! Maaaring gumamit ng fan para palamig ang mga ito.

Induction heater para sa pagtunaw ng metal: video

Hurno ng induction ng lampara

Ang isang mas malakas na induction furnace para sa pagtunaw ng mga metal ay maaaring tipunin gamit ang iyong sariling mga kamay sa mga elektronikong tubo. Ang diagram ng device ay ipinapakita sa figure.

Upang makabuo ng high-frequency na kasalukuyang, 4 na beam lamp na konektado sa parallel ang ginagamit. Ang isang tansong tubo na may diameter na 10 mm ay ginagamit bilang isang inductor. Ang yunit ay nilagyan ng trimmer capacitor para sa regulasyon ng kuryente. Ang inilabas na dalas ay 27.12 MHz.

Upang tipunin ang circuit kailangan mo:

4 electronic tubes - tetrodes, maaari mong gamitin ang 6L6, 6P3 o G807;
4 chokes para sa 100 ... 1000 μH;
4 na capacitor 0.01 μF;
neon indicator lamp;
trimmer kapasitor.

DIY assembly ng device:

Ang isang inductor ay gawa sa isang tubo na tanso, baluktot ito sa anyo ng isang spiral. Ang diameter ng mga loop ay 8-15 cm, ang distansya sa pagitan ng mga loop ay hindi bababa sa 5 mm. Ang mga dulo ay tinned para sa paghihinang sa circuit. Ang diameter ng inductor ay dapat na 10 mm na mas malaki kaysa sa diameter ng crucible na inilagay sa loob.
Ilagay ang inductor sa pabahay. Maaari itong gawin ng isang heat-resistant, non-conductive na materyal, o ng metal, na nagbibigay ng thermal at electrical insulation mula sa mga elemento ng circuit.
Ang mga cascade ng lamp ay binuo ayon sa scheme na may mga capacitor at chokes. Ang mga cascades ay konektado sa parallel.
Ang isang neon indicator lamp ay konektado - ito ay magsenyas na ang circuit ay handa na para sa operasyon. Ang lampara ay inilabas sa katawan ng pag-install.
Kasama sa circuit ang isang variable na capacitor trimmer, ang hawakan nito ay dinadala din sa katawan.

Para sa lahat ng mga mahilig sa malamig na pinausukang delicacy, iminumungkahi namin na matutunan kung paano mabilis at madaling gumawa ng smokehouse gamit ang iyong sariling mga kamay, at pamilyar sa mga tagubilin sa larawan at video para sa paggawa ng generator ng usok para sa malamig na paninigarilyo.

Pagpapalamig ng circuit

Ang mga pang-industriyang natutunaw na halaman ay nilagyan ng sapilitang sistema ng paglamig batay sa tubig o antifreeze. Ang pagsasagawa ng paglamig ng tubig sa bahay ay mangangailangan ng mga karagdagang gastos, na maihahambing sa presyo sa halaga ng metal smelter mismo.

Ang paglamig ng hangin gamit ang isang bentilador ay posible kung ang bentilador ay matatagpuan nang sapat na malayo. Kung hindi man, ang metal winding at iba pang mga elemento ng fan ay magsisilbing karagdagang circuit para sa pagsasara ng eddy currents, na magbabawas sa kahusayan ng unit.

Ang mga elemento ng electronic at lamp circuit ay may kakayahang aktibong uminit. Upang palamig ang mga ito, ibinibigay ang mga heat sink.

Mga hakbang sa kaligtasan sa trabaho

Ang pangunahing panganib sa panahon ng operasyon ay ang panganib na makakuha ng mga paso mula sa mga pinainit na elemento ng pag-install at tinunaw na metal.
Kasama sa circuit ng lampara ang mga elemento ng mataas na boltahe, samakatuwid dapat itong ilagay sa isang saradong kaso, hindi kasama ang hindi sinasadyang pagpindot sa mga elemento.
Maaaring makaapekto ang electromagnetic field sa mga bagay sa labas ng katawan ng device. Samakatuwid, bago magtrabaho, mas mahusay na magsuot ng mga damit na walang mga elemento ng metal, alisin ang mga kumplikadong aparato mula sa lugar ng saklaw: mga telepono, mga digital camera.

Hindi inirerekumenda na gamitin ang yunit para sa mga taong may implanted cardiac pacemakers!

Ang home melting furnace ay maaari ding gamitin upang mabilis na magpainit ng mga elemento ng metal, halimbawa, kapag tinning o hinuhubog ang mga ito. Ang mga katangian ng ipinakita na mga pag-install ay maaaring iakma sa isang tiyak na gawain sa pamamagitan ng pagbabago ng mga parameter ng inductor at ang output signal ng pagbuo ng mga set - sa ganitong paraan maaari mong makamit ang kanilang pinakamataas na kahusayan.

Ginagawa ang pagpapatigas ng bakal upang bigyan ang metal ng higit na tibay. Hindi lahat ng mga produkto ay pinatigas, ngunit ang mga madalas na pagod at nasira mula sa labas. Pagkatapos ng hardening, ang tuktok na layer ng produkto ay nagiging napakalakas at protektado mula sa hitsura ng kaagnasan at mekanikal na pinsala. Ang hardening na may mataas na dalas ng mga alon ay ginagawang posible upang makamit ang eksaktong resulta na kailangan ng tagagawa.

Bakit HFC hardening

Kapag may pagpipilian, madalas ang tanong na "bakit?" Bakit sulit na pumili ng HFC hardening kung may iba pang mga paraan ng metal hardening, halimbawa, ang paggamit ng mainit na langis.
Ang HFC hardening ay may maraming mga pakinabang, dahil sa kung saan ito ay naging aktibong ginagamit kamakailan.

Sa ilalim ng impluwensya ng mga high-frequency na alon, ang pag-init ay nakuha kahit sa buong ibabaw ng produkto.
Ang software ng induction machine ay maaaring ganap na makontrol ang proseso ng hardening para sa mas tumpak na mga resulta.
Ginagawang posible ng HFC hardening na painitin ang produkto sa kinakailangang lalim.
Ang pag-install ng induction ay nagpapahintulot sa iyo na bawasan ang bilang ng mga pagtanggi sa produksyon. Kung, kapag gumagamit ng mga maiinit na langis, ang mga kaliskis ay madalas na nabuo sa produkto, pagkatapos ay ang pag-init ng HFC ay ganap na nag-aalis nito. Binabawasan ng HFC hardening ang bilang ng mga may sira na produkto.
Ang induction hardening ay mapagkakatiwalaan na nagpoprotekta sa produkto at nagbibigay-daan para sa pagtaas ng produktibo sa negosyo.

Ang induction heating ay may maraming pakinabang. Mayroon ding isang sagabal - sa kagamitan sa induction ay napakahirap na patigasin ang isang produkto na may kumplikadong hugis (polyhedrons).

Mga kagamitan sa pagsusubo ng HFC

Para sa pagpapatigas ng HFC, ginagamit ang modernong kagamitan sa induction. Ang pag-install ng induction ay compact at nagbibigay-daan sa pagproseso ng isang malaking bilang ng mga produkto sa isang maikling panahon. Kung ang negosyo ay patuloy na kailangang gumawa ng pagpapatigas ng mga produkto, kung gayon ito ay pinakamahusay na bumili ng isang hardening complex.
Kasama sa hardening complex ang: isang hardening machine, isang induction unit, isang manipulator, isang cooling module, at, kung kinakailangan, isang hanay ng mga inductors para sa mga hardening na produkto ng iba't ibang mga hugis at sukat ay maaaring idagdag.
Mga kagamitan sa pagsusubo ng HFC Ay isang mahusay na solusyon para sa mataas na kalidad na hardening ng mga produktong metal at pagkuha ng mga tumpak na resulta sa proseso ng pagbabagong-anyo ng metal.

Ang lakas ng mga elemento sa partikular na mga kritikal na istruktura ng bakal ay higit na nakasalalay sa kondisyon ng mga yunit. Ang ibabaw ng mga bahagi ay may mahalagang papel. Upang mabigyan ito ng kinakailangang tigas, tibay o kayamutan, isinasagawa ang mga operasyon sa paggamot sa init. Ang ibabaw ng mga bahagi ay pinatigas ng iba't ibang pamamaraan. Ang isa sa mga ito ay nagpapatigas na may mataas na dalas ng mga alon, iyon ay, mataas na dalas ng kasalukuyang. Ito ay isa sa pinakakaraniwan at lubos na produktibong paraan sa panahon ng mataas na dami ng produksyon ng iba't ibang elemento ng istruktura.

Ang ganitong paggamot sa init ay inilalapat kapwa sa buong bahagi at sa kanilang mga indibidwal na lugar. Sa kasong ito, ang layunin ay upang makamit ang ilang mga antas ng lakas, sa gayon ay madaragdagan ang buhay ng serbisyo at pagganap.

Ang teknolohiya ay ginagamit upang palakasin ang mga node ng teknolohikal na kagamitan at transportasyon, pati na rin kapag nagpapatigas ng iba't ibang mga tool.

Ang kakanyahan ng teknolohiya

Ang pagpapatigas ng HFC ay isang pagpapabuti sa mga katangian ng lakas ng isang bahagi dahil sa kakayahan ng isang electric current (na may variable amplitude) na tumagos sa ibabaw ng bahagi, na sumasailalim sa pag-init. Ang lalim ng pagtagos dahil sa magnetic field ay maaaring iba. Kasabay ng pag-init at pagpapatigas sa ibabaw, ang core ng pagpupulong ay maaaring hindi pinainit sa lahat o bahagyang tumaas ang temperatura nito. Ang ibabaw na layer ng workpiece ay bumubuo ng kinakailangang kapal, sapat para sa pagpasa ng electric current. Ang layer na ito ay kumakatawan sa lalim ng pagtagos ng electric current.

Napatunayan iyon ng mga eksperimento ang isang pagtaas sa dalas ng kasalukuyang nag-aambag sa isang pagbawas sa lalim ng pagtagos... Ang katotohanang ito ay nagbubukas ng mga posibilidad para sa pag-regulate at pagkuha ng mga bahagi na may isang minimum na hardened layer.

Ang heat treatment ng HDTV ay isinasagawa sa mga espesyal na pag-install - mga generator, multiplier, frequency converter, na nagpapahintulot sa pagsasaayos sa kinakailangang hanay. Bilang karagdagan sa mga katangian ng dalas, ang panghuling hardening ay naiimpluwensyahan ng mga sukat at hugis ng bahagi, ang materyal ng paggawa at ang inductor na ginamit.

Ang sumusunod na regularidad ay ipinahayag din - mas maliit ang produkto at mas simple ang hugis nito, mas mahusay ang proseso ng hardening. Binabawasan din nito ang kabuuang paggamit ng kuryente ng pag-install.

Copper inductor. Kadalasan mayroong karagdagang mga butas sa panloob na ibabaw para sa supply ng tubig sa panahon ng paglamig. Sa kasong ito, ang proseso ay sinamahan ng pangunahing pag-init at kasunod na paglamig nang walang power supply. Ang mga pagsasaayos ng mga inductor ay iba. Ang napiling device ay direktang nakadepende sa workpiece na pinoproseso. May mga nawawalang butas ang ilang unit. Sa ganoong sitwasyon, ang bahagi ay pinalamig sa isang espesyal na tangke ng pagsusubo.

Ang pangunahing kinakailangan para sa proseso ng pagpapatigas ng HFC ay upang mapanatili ang isang palaging agwat sa pagitan ng inductor at ng produkto. Habang pinapanatili ang tinukoy na agwat, ang kalidad ng hardening ay nagiging pinakamataas.

Ang pagpapalakas ay maaaring gawin sa isa sa mga paraan:

Continuous-sequential: ang bahagi ay nakatigil, at ang inductor ay gumagalaw kasama ang axis nito.
Sabay-sabay: gumagalaw ang produkto, at ang inductor ay vice versa.
Sequential: ang iba't ibang bahagi ay pinoproseso sa pagkakasunud-sunod.

Mga tampok ng pag-install ng induction

Ang HDTV hardening unit ay isang high-frequency generator kasama ng isang inductor. Ang workpiece na ipoproseso ay matatagpuan sa mismong inductor at sa tabi nito. Ito ay isang coil kung saan ang isang tansong tubo ay nasugatan.

Ang isang alternating electric current, kapag dumadaan sa isang inductor, ay lumilikha ng isang electromagnetic field na tumagos sa workpiece. Pinipukaw nito ang pagbuo ng mga eddy currents (Foucault currents), na pumapasok sa istraktura ng bahagi at nagpapataas ng temperatura nito.

Ang pangunahing tampok ng teknolohiya- pagtagos ng eddy current sa ibabaw na istraktura ng metal.

Ang pagtaas ng dalas ay nagbubukas ng mga pagkakataon para sa pag-concentrate ng init sa isang maliit na bahagi ng bahagi. Pinapataas nito ang rate ng pagtaas ng temperatura at maaaring umabot ng hanggang 100 - 200 degrees / sec. Ang antas ng katigasan ay tumataas sa 4 na mga yunit, na hindi kasama sa panahon ng bulk hardening.

Induction heating - mga katangian

Ang antas ng induction heating ay depende sa tatlong mga parameter - tiyak na kapangyarihan, oras ng pag-init, dalas ng electric current. Tinutukoy ng kapangyarihan ang oras na ginugol sa pag-init ng bahagi. Alinsunod dito, na may mas malaking halaga, mas kaunting oras ang ginugol.

Ang oras ng pag-init ay nailalarawan sa kabuuang dami ng natupok na init at ang nabuong temperatura. Ang dalas, tulad ng nabanggit sa itaas, ay tumutukoy sa lalim ng pagtagos ng mga alon at ang nabuo na hardenable na layer. Ang mga katangiang ito ay inversely related. Habang tumataas ang dalas, bumababa ang bulk density ng pinainit na metal.

Ito ang 3 mga parameter na nagbibigay-daan sa isang malawak na hanay upang ayusin ang antas ng katigasan at lalim ng layer, pati na rin ang dami ng pag-init.

Ipinapakita ng pagsasanay na ang mga katangian ng pagbuo ng set (boltahe, kapangyarihan at kasalukuyang mga halaga) ay kinokontrol, pati na rin ang oras ng pag-init. Ang antas ng pag-init ng bahagi ay maaaring subaybayan gamit ang isang pyrometer. Gayunpaman, sa pangkalahatan, ang patuloy na kontrol sa temperatura ay hindi kinakailangan dahil may pinakamainam na mga mode ng pag-init ng HDTV na nagsisiguro ng matatag na kalidad. Ang naaangkop na mode ay pinili na isinasaalang-alang ang mga nabagong katangian ng kuryente.

Pagkatapos ng pagsusubo, ang produkto ay ipinadala sa laboratoryo para sa pagsasaliksik. Ang katigasan, istraktura, lalim at eroplano ng ipinamahagi na hardened layer ay pinag-aaralan.

Pagpapatigas ng ibabaw ng HFC sinamahan ng mahusay na pag-init kumpara sa karaniwang proseso. Ito ay ipinaliwanag tulad ng sumusunod. Una sa lahat, ang mataas na rate ng pagtaas ng temperatura ay may posibilidad na tumaas ang mga kritikal na punto. Pangalawa, kinakailangan upang matiyak ang pagkumpleto ng pagbabagong-anyo ng pearlite sa austenite sa maikling panahon.

Ang high-frequency hardening, kung ihahambing sa maginoo na proseso, ay sinamahan ng mas mataas na pag-init. Gayunpaman, ang metal ay hindi nag-overheat. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang butil-butil na mga elemento sa istraktura ng bakal ay walang oras upang lumago sa isang minimum na oras. Bilang karagdagan, ang volumetric hardening ay may lakas na mas mababa sa 2-3 mga yunit. Pagkatapos ng HFC hardening, ang bahagi ay may mas mataas na wear resistance at tigas.

Paano pinipili ang temperatura?

Ang pagsunod sa teknolohiya ay dapat na sinamahan ng tamang pagpili ng hanay ng temperatura. Sa pangunahing, ang lahat ay depende sa metal na pinoproseso.

Ang bakal ay inuri sa ilang uri:

Hypoeutectoid - nilalaman ng carbon hanggang sa 0.8%;
Hypereutectoid - higit sa 0.8%.

Ang hypoeutectoid steel ay pinainit sa isang halaga na bahagyang mas mataas kaysa sa kinakailangan upang ma-convert ang pearlite at ferrite sa austenite. Saklaw mula 800 hanggang 850 degrees. Pagkatapos nito, ang bahagi ay pinalamig sa mataas na bilis. Pagkatapos ng biglaang paglamig, ang austenite ay nagiging martensite, na may mataas na tigas at lakas. Sa isang maikling oras ng pagkakalantad, ang austenite ng isang pinong butil na istraktura ay nakuha, pati na rin ang fine-acicular martensite. Ang bakal ay nakakakuha ng mataas na tigas at mababang brittleness.

Mas mababa ang pag-init ng hypereutectoid steel. Ang saklaw ay 750 hanggang 800 degrees. Sa kasong ito, ang hindi kumpletong hardening ay ginaganap. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang naturang temperatura ay nagbibigay-daan sa pagpapanatili ng isang tiyak na dami ng cementite sa istraktura, na may mas mataas na katigasan kumpara sa martensite. Sa mabilis na paglamig, ang austenite ay nagiging martensite. Ang cementite ay pinapanatili ng maliliit na inklusyon. Ang zone ay nagpapanatili din ng hindi ganap na dissolved carbon, na naging solid carbide.

Mga kalamangan sa teknolohiya

Mga mode ng pagkontrol;
Pagpapalit ng haluang metal na bakal na may carbon steel;
Unipormeng proseso ng pag-init ng produkto;
Ang kakayahang hindi init ang buong bahagi nang lubusan. Nabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya;
Mataas na nakuhang lakas ng naprosesong workpiece;
Ang proseso ng oksihenasyon ay hindi nangyayari, ang carbon ay hindi nasusunog;
Walang microcracks;
Walang mga warped point;
Pag-init at pagpapatigas ng ilang mga lugar ng mga produkto;
Pagbawas ng oras na ginugol sa pamamaraan;
Pagpapatupad sa paggawa ng mga bahagi para sa mga pag-install ng HFC sa mga teknolohikal na linya.

Bahid

Ang pangunahing kawalan ng teknolohiyang ito ay ang makabuluhang halaga ng pag-install. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang pagiging angkop ng aplikasyon ay nabibigyang-katwiran lamang sa malakihang produksyon at hindi kasama ang posibilidad na gumawa ng trabaho gamit ang iyong sariling mga kamay sa bahay.

Matuto nang higit pa tungkol sa pagpapatakbo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng pag-install sa ipinakita na mga video.

Pag-install ng pagsusubo para sa pagpainit t. V. h. binubuo ng isang generator na tinatawag na. h.,

isang step-down na transpormer, mga capacitor bank, isang inductor, isang machine tool (kung minsan ang makina ay pinapalitan ng isang aparato para sa pagmamaneho ng isang bahagi o isang inductor) at mga kagamitan na nagdadala ng isang auxiliary service (time relay, pagsusubo ng likidong supply control relay, pagbibigay ng senyas, pagharang at pag-regulate ng mga aparato).

Sa itinuturing na mga pag-install, tulad mga generator t.v.ch. sa mga katamtamang frequency (500-10000 Hz), mga generator ng makina, at kamakailang mga static na uri ng thyristor converter; sa mataas na frequency (60,000 Hz pataas) na mga tube generator. Ang isang promising na uri ng mga generator ay mga ion converter, ang tinatawag na excitron generators. Pinapayagan ka nitong panatilihing pinakamababa ang pagkawala ng enerhiya.

Sa fig. Ang 5 ay nagpapakita ng isang diagram ng isang pag-install na may generator ng makina. Bukod sa generator ng makina 2 at makina 3 na may exciter 1, ang pag-install ay naglalaman ng isang step-down na transpormer 4, mga bangko ng kapasitor 6 at inductor 5. Ibinababa ng transpormer ang boltahe sa isang ligtas (30-50 V) at sa parehong oras ay pinapataas ang kasalukuyang lakas ng 25-30 beses, na dinadala ito sa 5000-8000 A.

Larawan 5 Larawan 6

Talahanayan 1 Mga uri at disenyo ng mga inductor

Sa Fig. Ang 6 ay nagpapakita ng isang halimbawa ng hardening na may multi-turn inductor. Ang hardening ay isinasagawa tulad ng sumusunod:

Ang bahagi ay inilalagay sa loob ng isang nakatigil na inductor. Sa paglulunsad ng HDTV apparatus, ang bahagi ay nagsisimulang umikot sa paligid ng axis nito at sa parehong oras ay nagpapainit, pagkatapos, sa tulong ng awtomatikong kontrol, ang likido (tubig) ay ibinibigay at lumalamig. Ang buong proseso ay tumatagal mula 30-45 segundo.

Ang HFC quenching ay isang uri ng heat treatment ng metal, bilang isang resulta kung saan ang katigasan ay tumataas nang malaki at ang materyal ay nawawala ang ductility nito. Ang pagkakaiba sa pagitan ng HFC hardening at iba pang paraan ng hardening ay ang pag-init ay isinasagawa gamit ang mga espesyal na pag-install ng HFC, na kumikilos sa bahagi na nilayon para sa hardening na may mataas na dalas ng mga alon. Ang HFC quenching ay may maraming mga pakinabang, ang pangunahing isa ay ganap na kontrol sa pag-init. Ang paggamit ng mga hardening complex na ito ay maaaring makabuluhang mapabuti ang kalidad ng mga produkto, dahil ang proseso ng hardening ay isinasagawa sa isang ganap na awtomatikong mode, ang gawain ng operator ay binubuo lamang sa pag-secure ng baras at pagsisimula ng ikot ng pagpapatakbo ng makina.

5.1 Mga kalamangan ng mga induction hardening complex (mga induction heating installation):

Ang HFC hardening ay maaaring isagawa nang may katumpakan na 0.1 mm

Ang pagbibigay ng pare-parehong pag-init, induction hardening ay nagbibigay-daan sa iyo upang makamit ang perpektong pamamahagi ng katigasan sa buong haba ng baras

Ang mataas na tigas ng HFC quenching ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga espesyal na inductors na may mga water conduits, na nagpapalamig kaagad sa baras pagkatapos ng pag-init.

Ang mga kagamitan sa pagsusubo ng HFC (mga hurno ng pagsusubo) ay pinili o ginawa sa mahigpit na alinsunod sa mga teknikal na detalye.

6. Descaling sa shot blasting machine

Sa mga shot blasting machine, ang mga bahagi ay nililinis mula sa sukat gamit ang isang jet ng cast iron o steel shot. Ang jet ay nilikha sa pamamagitan ng compressed air na may presyon na 0.3-0.5 MPa (pneumatic shot blasting) o mabilis na umiikot na impeller wheels (mechanical cleaning na may shot blades).

Sa pneumatic shot blasting sa mga pag-install, maaaring gamitin ang parehong shot at quartz sand. Gayunpaman, sa huling kaso, ang isang malaking halaga ng alikabok ay nabuo, na umaabot sa 5-10% ng masa ng mga bahagi na lilinisin. Ang pagpasok sa baga ng mga tauhan ng pagpapanatili, ang quartz dust ay nagdudulot ng sakit sa trabaho - silicosis. Samakatuwid, ang pamamaraang ito ay ginagamit sa mga pambihirang kaso. Kapag sumasabog, ang compressed air pressure ay dapat na 0.5-0.6 MPa. Ginagawa ang cast iron shot sa pamamagitan ng paghahagis ng likidong bakal sa tubig sa pamamagitan ng pag-spray ng stream ng cast iron na may compressed air, na sinusundan ng pag-uuri sa mga salaan. Ang pagbaril ay dapat magkaroon ng istraktura ng puting cast iron na may tigas na 500 HB, ang mga sukat nito ay nasa hanay na 0.5-2 mm. Ang pagkonsumo ng cast iron shot ay 0.05-0.1% lamang ng masa ng mga bahagi. Kapag naglilinis gamit ang pagbaril, ang isang mas malinis na ibabaw ng bahagi ay nakuha, ang isang mas malaking produktibo ng aparato ay nakakamit at ang mas mahusay na mga kondisyon sa pagtatrabaho ay ibinibigay kaysa kapag naglilinis gamit ang buhangin. Upang protektahan ang kapaligiran mula sa alikabok, ang mga shot blasting machine ay nilagyan ng mga closed hood na may pinahusay na exhaust ventilation. Ayon sa sanitary standards, ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng alikabok ay hindi dapat lumampas sa 2 mg / m3. Ang pagkuha ng transportasyon sa mga modernong pag-install ay ganap na mekanisado.

Ang pangunahing bahagi ng pag-install ng pneumatic ay isang shot blasting machine, na maaaring iniksyon at gravity. Ang pinakasimpleng single-chamber injection shot blasting machine (Fig. 7) ay isang silindro 4, na may funnel para sa pagbaril sa itaas, hermetically sealed na may takip 5. Sa ibaba, ang silindro ay nagtatapos sa isang funnel, ang pagbubukas kung saan humahantong sa silid ng paghahalo 2. Ang shot ay pinapakain ng rotary flap 3. Ang compressed air ay ibinibigay sa mixing chamber sa pamamagitan ng valve 1, na kumukuha ng shot at dinadala ito sa pamamagitan ng flexible hose 7 at nozzle. 6 para sa mga detalye. Ang pagbaril ay nasa ilalim ng presyon ng naka-compress na hangin hanggang sa umagos ito palabas ng nozzle, na nagpapataas ng kahusayan ng abrasive jet. Sa apparatus ng inilarawan na single-chamber na disenyo, ang naka-compress na hangin ay dapat na pansamantalang patayin kapag ito ay napunan ng shot.

Ang induction heating ay nangyayari sa pamamagitan ng paglalagay ng workpiece malapit sa isang alternating electrical current conductor na tinatawag na inductor. Kapag ang isang high-frequency current (HFC) ay dumaan sa inductor, isang electromagnetic field ay nilikha at, kung ang isang metal na produkto ay matatagpuan sa field na ito, isang electromotive force ay nasasabik dito, na nagiging sanhi ng isang alternating current ng parehong frequency bilang ang kasalukuyang inductor na dumaan sa produkto.

Kaya, ang isang thermal effect ay sapilitan, na nagiging sanhi ng pag-init ng produkto. Ang kapangyarihan ng init P, na inilabas sa pinainit na bahagi, ay magiging katumbas ng:

kung saan ang K ay isang koepisyent depende sa pagsasaayos ng produkto at sa laki ng puwang na nabuo sa pagitan ng mga ibabaw ng produkto at ng inductor; Iin - kasalukuyang lakas; f - kasalukuyang dalas (Hz); r - electrical resistivity (Ohm · cm); m - magnetic permeability (H / E) ng bakal.

Ang proseso ng induction heating ay makabuluhang naiimpluwensyahan ng isang pisikal na kababalaghan na tinatawag na epekto sa ibabaw (balat): ang kasalukuyang ay sapilitan pangunahin sa mga layer ng ibabaw, at sa mataas na frequency ang kasalukuyang density sa core ng bahagi ay mababa. Ang lalim ng pinainit na layer ay tinatantya ng formula:

Ang pagtaas ng dalas ng kasalukuyang ay nagbibigay-daan sa iyo upang tumutok ng makabuluhang kapangyarihan sa isang maliit na dami ng pinainit na workpiece. Dahil dito, ang high-speed (hanggang 500 C / sec) na pag-init ay natanto.

Mga parameter ng induction heating

Ang induction heating ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong mga parameter: tiyak na kapangyarihan, tagal ng pag-init at kasalukuyang dalas. Ang partikular na kapangyarihan ay ang kapangyarihan na na-convert sa init bawat 1 cm2 ng ibabaw ng pinainit na metal (kW / cm2). Ang rate ng pag-init ng produkto ay depende sa halaga ng tiyak na kapangyarihan: mas mataas ito, mas mabilis ang pag-init ay isinasagawa.

Tinutukoy ng oras ng pag-init ang kabuuang halaga ng enerhiya ng init na inilipat, at samakatuwid ay naabot ang temperatura. Mahalaga rin na isaalang-alang ang dalas ng kasalukuyang, dahil ang lalim ng matigas na layer ay nakasalalay dito. Ang dalas ng kasalukuyang at ang lalim ng pinainit na layer ay nasa kabaligtaran na relasyon (pangalawang formula). Kung mas mataas ang dalas, mas maliit ang pinainit na dami ng metal. Ang pagpili ng halaga ng tiyak na kapangyarihan, tagal ng pag-init at kasalukuyang dalas, posible na pag-iba-ibahin ang panghuling mga parameter ng induction heating sa loob ng isang malawak na hanay - ang katigasan at lalim ng hardened layer sa panahon ng pagsusubo o ang pinainit na dami sa panahon ng pag-init para sa panlililak.

Sa pagsasagawa, ang kinokontrol na mga parameter ng pag-init ay ang mga de-koryenteng parameter ng kasalukuyang generator (kapangyarihan, kasalukuyang, boltahe) at ang tagal ng pag-init. Sa tulong ng mga pyrometer, maaari ding maitala ang temperatura ng pag-init ng metal. Ngunit mas madalas ay hindi na kailangan para sa patuloy na kontrol sa temperatura, dahil ang pinakamainam na mode ng pag-init ay napili, na nagsisiguro ng patuloy na kalidad ng hardening o pag-init ng HFC. Ang pinakamainam na hardening mode ay pinili sa pamamagitan ng pagbabago ng mga de-koryenteng parameter. Sa ganitong paraan, ang ilang bahagi ay tumigas. Dagdag pa, ang mga bahagi ay sumasailalim sa pagsusuri sa laboratoryo na may pag-aayos ng katigasan, microstructure, pamamahagi ng hardened layer sa lalim at eroplano. Kapag subcooled, ang natitirang ferrite ay sinusunod sa istraktura ng hypoeutectoid steels; kapag sobrang init, nangyayari ang coarse-acicular martensite. Ang mga palatandaan ng pagtanggi kapag pinainit ng HDTV ay kapareho ng sa mga klasikal na teknolohiya sa paggamot sa init.

Sa panahon ng pagpapatigas sa ibabaw gamit ang HFC, ang pag-init ay isinasagawa sa isang mas mataas na temperatura kaysa sa panahon ng maginoo na bulk hardening. Ito ay dahil sa dalawang dahilan. Una, sa isang napakataas na rate ng pag-init, ang mga temperatura ng mga kritikal na punto kung saan ang paglipat ng pearlite sa austenite ay nangyayari, at pangalawa, ang pagbabagong ito ay dapat magkaroon ng oras upang makumpleto sa isang napakaikling oras ng pag-init at paghawak.

Sa kabila ng katotohanan na ang pag-init sa panahon ng high-frequency quenching ay isinasagawa sa isang mas mataas na temperatura kaysa sa panahon ng normal na pagsusubo, ang metal ay hindi nag-overheat. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang butil sa bakal ay walang oras na lumago sa napakaikling panahon. Dapat ding tandaan na, kung ihahambing sa pagsusubo ng volume, ang katigasan pagkatapos ng hardening sa HFC ay mas mataas ng humigit-kumulang 2-3 HRC units. Nagbibigay ito ng mas mataas na wear resistance at katigasan ng ibabaw ng bahagi.

Mga kalamangan ng high frequency quenching

mataas na produktibidad ng proseso
kadalian ng pagsasaayos ng kapal ng pinatigas na layer
minimal warpage
halos kumpletong kawalan ng dumi
ang kakayahang ganap na i-automate ang buong proseso
ang posibilidad ng paglalagay ng hardening unit sa daloy ng machining.

Kadalasan, ang mga bahaging gawa sa carbon steel na may nilalamang 0.4-0.5% C ay napapailalim sa surface high-frequency hardening. Ang mga bakal na ito, pagkatapos ng pagsusubo, ay may surface hardness na HRC 55-60. Sa mas mataas na nilalaman ng carbon, may panganib ng pag-crack dahil sa biglaang paglamig. Kasama ng carbon steel, ang low-alloyed chromium, chromium-nickel, chromium-silicon at iba pang bakal ay ginagamit din.

Kagamitan para sa pagsasagawa ng induction hardening (HFC)

Ang induction hardening ay nangangailangan ng espesyal na teknolohikal na kagamitan, na kinabibilangan ng tatlong pangunahing bahagi: isang pinagmumulan ng kapangyarihan - isang high-frequency na kasalukuyang generator, isang inductor at isang aparato para sa paglipat ng mga bahagi sa makina.

Ang isang high-frequency na kasalukuyang generator ay mga de-koryenteng makina na naiiba sa mga pisikal na prinsipyo ng pagbuo ng isang electric current sa kanila.

Ang mga elektronikong aparato na tumatakbo sa prinsipyo ng mga vacuum tubes na nagko-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating current ng tumaas na dalas - mga generator ng tubo.
Ang mga aparatong Electromachine ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng pagdidirekta ng isang electric current sa isang conductor, gumagalaw sa isang magnetic field, na nagko-convert ng isang tatlong-phase na kasalukuyang ng pang-industriya na dalas sa alternating kasalukuyang ng tumaas na dalas - mga generator ng makina.
Ang mga aparatong semiconductor na tumatakbo sa prinsipyo ng mga aparatong thyristor na nagko-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating kasalukuyang ng mas mataas na dalas - mga thyristor converter (static generators).

Ang mga generator ng lahat ng uri ay naiiba sa dalas at kapangyarihan ng nabuong kasalukuyang

Mga uri ng generator Power, kW Frequency, kHz Efficiency

Tube 10 - 160 70 - 400 0.5 - 0.7

Makina 50 - 2500 2.5 - 10 0.7 - 0.8

Thyristor 160 - 800 1 - 4 0.90 - 0.95

Ang pagpapatigas ng ibabaw ng maliliit na bahagi (mga karayom, mga contact, mga tip sa tagsibol) ay isinasagawa gamit ang mga micro-induction generator. Ang dalas na nabuo ng mga ito ay umabot sa 50 MHz, ang oras ng pag-init para sa hardening ay 0.01-0.001 s.

Mga pamamaraan ng pagpapatigas ng HFC

Ayon sa pagganap ng pag-init, induction tuloy-sunod na hardening at sabay-sabay na hardening ay nakikilala.

Patuloy na sunud-sunod na hardening ginagamit para sa mahahabang bahagi ng patuloy na cross-section (shafts, axles, flat surface ng mahabang produkto). Ang pinainit na bahagi ay gumagalaw sa inductor. Ang bahagi ng bahagi, na nasa isang tiyak na sandali sa zone ng impluwensya ng inductor, ay pinainit sa temperatura ng hardening. Sa exit mula sa inductor, ang seksyon ay pumapasok sa spray cooling zone. Ang kawalan ng paraan ng pag-init na ito ay ang mababang produktibidad ng proseso. Upang madagdagan ang kapal ng matigas na layer, kinakailangan upang madagdagan ang tagal ng pag-init sa pamamagitan ng pagbabawas ng bilis ng paggalaw ng bahagi sa inductor. Sabay-sabay na pagpapatigas Ipinapalagay na ang isang beses na pag-init ng buong ibabaw ay tumigas.

Self-tempering effect pagkatapos ng pagsusubo

Matapos makumpleto ang pag-init, ang ibabaw ay pinalamig ng shower o isang stream ng tubig nang direkta sa inductor o sa isang hiwalay na cooling device. Ang paglamig na ito ay nagbibigay-daan sa pagsusubo ng anumang pagsasaayos. Sa pamamagitan ng pagsukat ng paglamig at pagbabago ng tagal nito, posible na mapagtanto ang epekto ng self-tempering sa bakal. Ang epektong ito ay binubuo sa pag-alis ng init na naipon sa panahon ng pag-init sa core ng bahagi sa ibabaw. Sa madaling salita, kapag ang ibabaw na layer ay lumamig at sumailalim sa martensitic transformation, ang isang tiyak na halaga ng thermal energy ay nakaimbak pa rin sa subsurface layer, na ang temperatura ay maaaring umabot sa mababang temperatura ng tempering. Pagkatapos ihinto ang paglamig, ang enerhiyang ito ay ididirekta sa ibabaw dahil sa pagkakaiba ng temperatura. Kaya, hindi na kailangan para sa karagdagang mga operasyon ng tempering ng bakal.

Disenyo at paggawa ng mga inductors para sa HFC hardening

Ang inductor ay gawa sa mga tubo na tanso kung saan ang tubig ay ipinapasa sa panahon ng pag-init. Pinipigilan nito ang sobrang pag-init at pagkasunog ng mga inductor sa panahon ng operasyon. Ang mga inductor ay ginawa din, na sinamahan ng isang hardening device - isang sprayer: sa panloob na ibabaw ng naturang mga inductor ay may mga butas kung saan dumadaloy ang coolant sa pinainit na bahagi.

Para sa pare-parehong pag-init, kinakailangan na gumawa ng inductor sa paraang ang distansya mula sa inductor hanggang sa lahat ng mga punto sa ibabaw ng produkto ay pareho. Karaniwan ang distansya na ito ay 1.5-3 mm. Kapag ang pagsusubo ng isang produkto ng isang simpleng hugis, ang kundisyong ito ay madaling matugunan. Para sa pare-parehong hardening, ang bahagi ay dapat ilipat at (o) paikutin sa inductor. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga espesyal na device - mga sentro o hardening table.

Ang pag-unlad ng disenyo ng inductor ay nagpapahiwatig, una sa lahat, ang pagpapasiya ng hugis nito. Sa kasong ito, ang mga ito ay tinataboy mula sa hugis at sukat ng pinatigas na produkto at ang paraan ng hardening. Bilang karagdagan, sa paggawa ng mga inductor, ang likas na katangian ng paggalaw ng bahagi na may kaugnayan sa inductor ay isinasaalang-alang. Ang ekonomiya at pagganap ng pag-init ay isinasaalang-alang din.

Maaaring gamitin ang paglamig ng mga bahagi sa tatlong paraan: pag-spray ng tubig, daloy ng tubig, paglulubog ng bahagi sa isang hardening medium. Ang paglamig ng shower ay maaaring isagawa kapwa sa mga inductors-sprayers at sa mga espesyal na quenching chamber. Ang paglamig sa pamamagitan ng isang daloy ay nagbibigay-daan sa paglikha ng isang labis na presyon ng pagkakasunud-sunod ng 1 atm, na nag-aambag sa isang mas pare-parehong paglamig ng bahagi. Upang matiyak ang masinsinang at pare-parehong paglamig, kinakailangan na ang tubig ay gumagalaw kasama ang pinalamig na ibabaw sa bilis na 5-30 m / s.