汽车半轴感应加热电源电流频率及加热时间的选择
汽车半轴局部感应加热时频率的选择基于以下两个因素:
(1) 感应器的电效率，使其力求接近于极限值，这就要求有足够高的电流频率，因为电效率随频率而提高。
(2) 加热时间的情况下，保证工艺需要的心表温差，即要求适度降低电流频率。高的电效率短的加热时间，使局部加热必然会产生的局部热向毛坯非加热部位的热传导会更少。因此，局部感应加热的效率，基本上取决于电流频率的正确选择。电流频率可依据半轴坯料的的直径来选择电流的频率。
坯料以给定的心表温度差由起始温度(这里取600 ℃)加热到锻压温度所需要的时间，称为加热时间。在给定心表温度差(如100 ℃温差规范)的前提下，加热时间只取决于电流的频率(它决定电流透入深度)、坯料的物理性质(导热性)以及坯料的直径(坯料的直径减去电流透入深度决定了平均热传导的距离)。
加热时间的确定非常重要，坯料在感应器内实际的加热时间小于确定的加热时间， 从感应器内出来的坯料的心表温差将大于100 ℃，而达不到锻压需要的温度要求;如果大于确定的时间，将会造成能耗的增加，工作节拍延长，生产效率降低，加热段向非加热段热传导增加，甚至造成加热段过烧、坯料报废的严重后果。坯料直径按直径来进行加热时间的计算。
车轴的感应淬火
40钢车轴表面感应淬火强化工艺研究是我国高速铁路的发展需要，填补国内在这项领域的技术空白。
车轴表面强化工艺的选择对于绝大部分轴类零件，通常采用高频或中频表面淬火来提高其使用寿命。动车轴、机车轴是一种即传递动力而又起支撑作用的心轴，而车辆轴是一种不传递动力而只起支撑作用的心轴，主要承受弯曲或弯曲疲劳负荷。统计表明大多数的各类轴均因疲劳断裂和微动磨蚀磨损而失效。为了避免发生脆性断裂，满足强度与韧性的要求，目前车轴常采用调质或正火工艺，但往往因疲劳与微动磨蚀磨损性能欠佳，而没有达到应有的使用寿命。实践表明，在调质或正火的基础上再施加表面感应淬火强化处理，可使服役寿命成倍地延长。因此，这是提高车轴使用寿命的一种重要工艺方法。车轴表面强化一般主要分喷涂 +滚压强化和感应淬火强化两种，滚压强化因其强化深度较浅，硬度较低，大直径齿轮淬火设备维护，提高服役寿命有限。中频感应淬火加热适中，适合车轴表面加热深度。日本、法国均采用中频感应淬火强化。表面感应强化对提高车轴的弯曲或扭转疲劳强度、减少对缺口的敏感性和应力集中十分有效。表面感应淬火后，由于心部高的有效韧性和塑性，允许其硬化层有较高的硬度，以保持高的耐磨性、强度和残余压应力，充分发挥材料的潜力。国外对车轴中频感应淬火从过去的局部淬火、分段淬火，发展到现在的表面全长淬火。
车轴感应淬火设备
感应器研制车轴是一个变直径的圆柱体，要实现全长表面淬火在很大程度上取决于感应器的结构设计与制造。加热用感应器的设计应主要考虑①使被加热零件的表面温度均匀;②感应器损耗小，电;③感应器冷却良好;④制造简单，有足够的机械强度，操作使用方便。车轴加热感应器用矩形紫铜管制造成圆形感应器，并通水冷却，零件加热后由用附带喷水圈进行喷射冷却。为了保证在感应加热中尽可能地减少漏磁，提高加热效率，感应器与零件之间的间距尽可能小，但要有足够的间隙，保证使感应器能与车轴的相对运动顺利进行。因此，选择圆环形感应器内侧与车轴轮座表面之间的距离为5～6ｍｍ较为合适。
加热设备频率的选择感应加热的电流透入深度与电流的频率成反比，必须正确选择中频发生器设备的中频电流频率，以实现一定加热深度的感应加热。正确选择加热电流频率可实现技术要求，提高热处理质量，充分发挥设备的效能，提高生产率，节省电能。感应器的电频率选择与零件的直径大小有关，大直径零件可采用较低的频率，所以对于直径很大的车轴，选择下限频率中频电源作为车轴感应加热的中频加热设备。
冷却器的研制车轴中频感应表面淬火，冷却是关键。因为车轴钢的含碳量低，临界冷却速度高。选择适当的冷却方法和冷却介质，才能使淬火区获得马氏体组织。因此，冷却器的合理设计就显得致关重要。所以 ，喷水圈喷水孔采用多排交叉分布，为防止靠近感应器处喷水孔喷射水柱飞溅影响加热效果。
淬火机床的研制为尽可能减少车轴淬火后的变形，淬火机床采用竖立式，车轴垂直放置，自身旋转，以使车轴圆周表面的加热均匀。淬火机床上的中频变压器连接加热用感应器一起可沿车轴纵向上下移动 ，移动速度采用变频连续可调。
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