感應(yīng)熱處理具有加熱速度快、節(jié)約能量、不氧化脫碳、不污染環(huán)境以及生產(chǎn)效率高等多方面優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)越性為熱處理工作者廣泛認(rèn)同，因此近十幾年來發(fā)展很快。
當(dāng)然這一實(shí)際需求，也大大促進(jìn)國(guó)產(chǎn)感應(yīng)熱處理設(shè)備的發(fā)展和技術(shù)提升。以長(zhǎng)春的“中國(guó)一汽”為例，該公司擁有感應(yīng)熱處理設(shè)備近100多臺(tái)，其中近十年新增或更新的設(shè)備就有50臺(tái)，幾乎全部是可控硅中頻設(shè)備和IGBT超音頻設(shè)備。現(xiàn)在“一汽”的中型卡車的感應(yīng)熱處理零件重量以達(dá)到291.3kg，占全部熱處理零件的52%，感應(yīng)熱處理真正地挺起了熱處理的半壁江山。
2我國(guó)早期的感應(yīng)熱處理設(shè)備情況
50年代初、中期隨著“一汽”和“一拖” 的建設(shè)，從蘇聯(lián)引進(jìn)一批高、中頻熱處理設(shè)備，總共20臺(tái)左右，另有極少數(shù)的捷克設(shè)備。國(guó)人從此認(rèn)識(shí)了感應(yīng)熱處理。50年代末期國(guó)內(nèi)有幾家工廠先后開發(fā)了高、中頻電源設(shè)備，如天津廣播器材廠和北京廣播器材廠開發(fā)了電子管高頻設(shè)備;湘潭電機(jī)廠和錦州電機(jī)廠開發(fā)了機(jī)械式中頻發(fā)電機(jī);大約60年代中期天津勞動(dòng)局技工學(xué)校(后來的天津第九機(jī)床廠)開始生產(chǎn)簡(jiǎn)易的淬火機(jī)床[1]。他們開啟了我國(guó)自行研發(fā)和生產(chǎn)感應(yīng)熱處理設(shè)備的先河。
3目前我國(guó)感應(yīng)熱處理電源設(shè)備的現(xiàn)狀和發(fā)展
中、高頻電源設(shè)備是感應(yīng)熱處理的關(guān)鍵設(shè)備。目前我國(guó)熱處理行業(yè)除最古老的火花間隙式高頻電源沒有使用外，其他幾種電源都在使用，其中機(jī)式中頻發(fā)電機(jī)和電子管式高頻電源盡管落后，在某些地區(qū)或工廠，仍是主力生產(chǎn)設(shè)備。現(xiàn)就各種電源的優(yōu)缺點(diǎn)介紹如下：
3.1機(jī)械式中頻發(fā)電機(jī)
機(jī)械式中頻發(fā)電機(jī)大約在1920年研發(fā)成功，當(dāng)年美國(guó)俄亥俄州的克拉克公司首先將其用于曲軸軸頸的淬火，這是最早用于工業(yè)生產(chǎn)的中頻電源。它的最大優(yōu)點(diǎn)是耐用，除工作幾年要更換軸承外，幾乎不需要維修保養(yǎng)。它的缺點(diǎn)是頻率固定，使用范圍受到限制;占地面積大;噪音大;耗水量大;電效率較低，約為 70~75%左右[2]。
3.2電子管高頻電源
電子管高頻電源大約誕生于1930年左右。它的主要優(yōu)點(diǎn)是調(diào)諧簡(jiǎn)單、使用方便，盡管頻率高(后開發(fā)出超音頻)，應(yīng)用范圍還是較寬的(在不講究加熱效率的情況下)。它的主要缺點(diǎn)是電效率低，約為50%左右;工作電壓太高，安全性差;單機(jī)功率小等[2]。
3.3晶閘管(SCR)式中頻電源
晶閘管(SCR)中頻電源亦稱可控硅中頻電源，這種電源國(guó)際上約在1970年左右研制成功，并開始大量使用。我國(guó)約在80年代研制成功并開始試用。90 年代初完全成熟，某些技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。感應(yīng)淬火用的晶閘管中頻電源頻率一般為2.5~8kHz。它與機(jī)式中頻相比具有很多優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕;無機(jī)械運(yùn)動(dòng)，噪音小;啟動(dòng)停止方便，頻率可以根據(jù)零件需要調(diào)整，并在運(yùn)行中自動(dòng)跟蹤，保持在最高的功率因數(shù)下運(yùn)行;安裝容易，不需要特殊基礎(chǔ);淬火設(shè)備的單機(jī)功率可達(dá)1000kW;電效率可達(dá)90%.
