現(xiàn)代感應(yīng)熱處理技術(shù)（第2版）

第2版前言
第1版前言
第1章概述1
1.1感應(yīng)加熱的發(fā)展歷史1
1.2我國感應(yīng)熱處理技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段2
1.3感應(yīng)熱處理的優(yōu)點(diǎn)及其局限性3
1.4感應(yīng)熱處理在工業(yè)中的應(yīng)用4
第2章現(xiàn)代感應(yīng)加熱電源6
2.1概述6
2.2晶閘管(SCR)中頻電源9
2.2.1普通型晶閘管10
2.2.2晶閘管的一些派生器件13
2.2.3電力半導(dǎo)體模塊14
2.2.4晶閘管(SCR)中頻感應(yīng)加熱電源15
2.2.5現(xiàn)代中頻感應(yīng)加熱電源的整流器23
2.3MOSFET高頻電源28
2.3.1MOSFET的特性及參數(shù)28
2.3.2MOSFET高頻逆變器30
2.4IGBT超音頻及高頻電源32
2.4.1IGBT的特性及參數(shù)32
2.4.2ICBT超音頻逆變器34
2.4.3MOSFET與IGBT逆變電源的諧振電容器40
2.4.4(全)固態(tài)感應(yīng)加熱電源43
2.4.5晶閘管(SCR)、IGBT、MOSFET感應(yīng)加熱電源的調(diào)功方法45
2.5真空管(電子管)高頻感應(yīng)加熱電源46
2.5.1真空管高頻感應(yīng)加熱電源的組成47
2.5.2三相交流調(diào)壓器48
2.5.3高壓硅堆三相整流器50
2.5.4真空管高頻振蕩器51
2.5.5老式真空管高頻感應(yīng)加熱裝置的技術(shù)改造54
2.5.6真空管高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的安裝、調(diào)試與維護(hù)54
2.6感應(yīng)加熱電源的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢57
2.6.1感應(yīng)加熱電源的發(fā)展現(xiàn)狀57
2.6.2感應(yīng)加熱電源的發(fā)展趨勢58
第3章感應(yīng)加熱電源的選擇60
3.1電流頻率的選擇60
3.2加熱功率的選擇65
3.3感應(yīng)熱處理節(jié)能及應(yīng)用實(shí)例69
3.3.1我國對感應(yīng)淬火件的電耗規(guī)定值69
3.3.2感應(yīng)熱處理節(jié)能措施70
3.3.3感應(yīng)熱處理節(jié)能實(shí)例70
第4章感應(yīng)淬火機(jī)床與淬火夾具75
4.1感應(yīng)淬火機(jī)床的特點(diǎn)75
4.2感應(yīng)淬火機(jī)床主要功能的確定75
4.3通用型感應(yīng)淬火機(jī)床的發(fā)展趨勢與典型結(jié)構(gòu)79
4.3.1MTV1000型通用淬火機(jī)床79
4.3.2變壓器升降的UM1000通用型淬火機(jī)床79
4.3.3緊湊結(jié)構(gòu)的立式感應(yīng)淬火裝置81
4.3.4GCHB雙工位數(shù)控通用立式淬火機(jī)床82
4.3.5GCLH系列數(shù)控通用立式淬火機(jī)床83
4.3.6變壓器升降式立式淬火機(jī)床84
4.3.7大型立式淬火機(jī)床84
4.4專用感應(yīng)淬火機(jī)床85
4.4.1曲軸感應(yīng)淬火機(jī)床85
4.4.2凸輪軸感應(yīng)淬火機(jī)床94
4.4.3半軸感應(yīng)淬火機(jī)床98
4.4.4鏈軌節(jié)淬火機(jī)床103
4.4.5銷套淬火機(jī)床106
4.4.6驅(qū)動輪淬火機(jī)床108
4.4.7導(dǎo)向輪淬火機(jī)床109
4.4.8履帶銷掃描淬火機(jī)床109
4.4.9齒輪埋油淬火機(jī)床111
4.4.10油層下感應(yīng)淬火機(jī)床112
4.4.11托帶輪和支重輪淬火機(jī)床113
4.4.12縫紉機(jī)針桿高頻感應(yīng)淬火機(jī)床114
4.4.13螺釘頭全自動感應(yīng)淬火機(jī)床115
4.4.14氣門搖臂感應(yīng)淬火機(jī)床115
4.4.15氣門桿端淬火機(jī)床117
4.4.16減振器連桿感應(yīng)淬火回火自動機(jī)床118
4.4.17錠桿感應(yīng)淬火機(jī)床118
4.4.18滾珠絲杠感應(yīng)淬火機(jī)床119
4.4.19鐘形殼全自動淬火機(jī)床121
4.4.20導(dǎo)軌及直線導(dǎo)軌感應(yīng)淬火機(jī)床122
4.4.21國產(chǎn)曲軸淬火機(jī)床及生產(chǎn)線123
4.4.22冷軋輥雙頻感應(yīng)淬火機(jī)床126
4.4.23大直徑冠齒輪一次加熱淬火機(jī)床127
4.4.24大直徑內(nèi)齒整體加熱淬火機(jī)床128
4.4.25雙負(fù)載齒輪掃描淬火機(jī)床128
4.5感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線 129
4.5.1族類零件淬火機(jī)床和CVJ鐘形殼生產(chǎn)線129
4.5.2驅(qū)動軸感應(yīng)淬火生產(chǎn)線132
4.5.3PC鋼筋熱處理生產(chǎn)線133
4.5.4雙頻齒輪感應(yīng)淬火生產(chǎn)線135
4.6感應(yīng)淬火夾具137
4.7機(jī)器人在感應(yīng)淬火機(jī)床上的應(yīng)用141
第5章感應(yīng)淬火機(jī)床的主要部件與監(jiān)控儀器142
5.1中頻感應(yīng)淬火變壓器142
5.2電熱電容器150
5.3流量監(jiān)控儀(流量表與流量開關(guān))153
5.4能量監(jiān)控器與質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)154
5.5接地故障斷流器157
5.6功率分配器158
5.7淬火冷卻介質(zhì)管路的控制器件及連接件158
5.8淬火機(jī)床常用控制系統(tǒng)161
5.9測溫儀表162
5.10折光儀164
5.11高精度電感儀164
第6章感應(yīng)加熱裝置的輔助設(shè)備165
6.1感應(yīng)加熱設(shè)備冷卻水系統(tǒng)165
6.1.1感應(yīng)加熱電器部件的冷卻水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)165
6.1.2循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控器件與材料的改進(jìn)168
6.1.3采用換熱器降低軟水的溫度168
6.1.4典型的配有換熱器的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)168
6.2淬火冷卻介質(zhì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)170
6.3淬火機(jī)床的排油煙系統(tǒng)172
6.4用機(jī)械手或機(jī)器人裝卸工件172
6.5矯正輥與防彎曲變形裝置173
第7章表面淬火用感應(yīng)器175
7.1表面淬火感應(yīng)器的設(shè)計(jì)概念與要求175
7.1.1感應(yīng)器設(shè)計(jì)要求176
7.1.2感應(yīng)器設(shè)計(jì)的理論與法則177
7.1.3感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)178
7.1.4提高感應(yīng)器效率的途徑185
7.2高頻感應(yīng)淬火感應(yīng)器的典型結(jié)構(gòu)191
7.2.1利用電流途徑的蝸桿一次加熱感應(yīng)器191
7.2.2利用鄰近效應(yīng)的凹槽側(cè)加熱感應(yīng)器191
7.2.3內(nèi)孔加熱感應(yīng)器191
7.2.4端面加熱感應(yīng)器192
7.2.5雙端面加熱感應(yīng)器192
7.2.6法蘭端面與圓柱面均能加熱淬火的掃描加熱感應(yīng)器193
7.2.7盤狀多匝感應(yīng)器193
7.2.8分支返回型感應(yīng)器193
7.2.9螺管線圈加熱氣門端頭感應(yīng)器195
7.2.10機(jī)床導(dǎo)軌等平面掃描淬火感應(yīng)器195
7.2.11缸套內(nèi)孔加熱掃描淬火感應(yīng)器195
7.2.12斜圈式感應(yīng)器196
7.3中頻感應(yīng)淬火感應(yīng)器的典型結(jié)構(gòu)197
7.3.1半環(huán)形曲軸感應(yīng)器197
7.3.2縱向加熱的軸類半環(huán)形感應(yīng)器197
7.3.3凸輪軸淬火感應(yīng)器198
7.3.4缸套內(nèi)表面淬火感應(yīng)器199
7.3.5短圓柱體加熱感應(yīng)器199
7.3.6鐘形殼花鍵部加熱感應(yīng)器199
7.3.7鐘形殼內(nèi)球道感應(yīng)器201
7.3.8三柱滑套內(nèi)孔加熱感應(yīng)器202
7.3.9半軸掃描淬火感應(yīng)器202
7.3.10半軸一次加熱感應(yīng)器203
7.3.11帶定位夾具的銷子感應(yīng)器204
7.3.12多層多匝感應(yīng)器204
7.3.13鋼管內(nèi)孔掃描淬火感應(yīng)器205
7.3.14縱向電流加熱的支重輪感應(yīng)器206
7.4集流器與磁通截留器在感應(yīng)器上的應(yīng)用207
7.4.1集流器的主要功能207
7.4.2典型集流器的結(jié)構(gòu)208
7.4.3集流器設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)212
7.4.4磁通截留器的結(jié)構(gòu)與作用212
7.5強(qiáng)力感應(yīng)器與導(dǎo)磁體213
7.5.1強(qiáng)力感應(yīng)器213
7.5.2導(dǎo)磁體的應(yīng)用與發(fā)展216
7.6感應(yīng)器快換夾頭220
7.7感應(yīng)器制造用材料222
7.7.1導(dǎo)電部分材料222
7.7.2非導(dǎo)電部分的金屬材料224
7.7.3感應(yīng)器用絕緣材料225
7.7.4感應(yīng)器用特殊材料227
7.7.5感應(yīng)器用導(dǎo)磁體227
7.7.6感應(yīng)器用軟管228
7.8感應(yīng)器制造技術(shù)228
7.8.1不同坯料制成的高、中頻感應(yīng)器228
7.8.2零件制造與組裝229
7.8.3制造用的模具229
7.8.4檢驗(yàn)夾具231
7.8.5鋼絲螺套在感應(yīng)器組裝中的應(yīng)用232
7.8.6感應(yīng)器的釬焊232
7.9感應(yīng)器的質(zhì)量檢驗(yàn)233
7.10感應(yīng)器的使用與維護(hù)234
7.10.1感應(yīng)器的使用壽命235
7.10.2半環(huán)形曲軸感應(yīng)器常見加熱線圈的損壞形式236
7.10.3線圈變形的防止238
7.10.4接觸板燒傷與偏接觸238
7.10.5導(dǎo)電板間短路和線圈匝間短路239
7.10.6導(dǎo)磁體的鑲裝技術(shù)與失效分析240
7.10.7定位塊螺釘松動242
7.10.8內(nèi)孔感應(yīng)器的使用與維護(hù)243
第8章感應(yīng)淬火成套設(shè)備的組成與布置244
8.1感應(yīng)加熱電源的布置244
8.1.1電子管式高頻電源的布置要求244
8.1.2晶閘管與晶體管電源及成套感應(yīng)淬火設(shè)備245
8.2高、中頻供電電纜與母線250
8.2.1中頻電纜的布線250
8.2.2中頻同軸電纜250
8.2.3高、中頻供電母線253
8.3感應(yīng)加熱設(shè)備上、下水及水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置時(shí)的注意事項(xiàng)253
8.3.1工業(yè)用水或自來水不同管徑的耗水量254
8.3.2設(shè)備冷卻水的水量計(jì)算和溫度控制254
8.3.3冷卻水系統(tǒng)換熱器的換熱量255
8.3.4對淬火槽和相關(guān)管路的要求257
8.3.5工業(yè)用水的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)257
8.3.6軟水循環(huán)水系統(tǒng)258
8.3.7淬火槽的布置258
8.4國內(nèi)外典型感應(yīng)淬火設(shè)備及選用258
第9章感應(yīng)熱處理工藝264
9.1感應(yīng)淬火工藝的方式264
9.2感應(yīng)淬火常用的淬火冷卻介質(zhì)267
9.3回火270
9.4感應(yīng)退火或正火273
9.5感應(yīng)熱處理件的技術(shù)要求274
9.5.1感應(yīng)淬火的目的274
9.5.2感應(yīng)淬火與滲碳淬火技術(shù)要求的差別275
9.5.3感應(yīng)淬火件的硬度276
9.5.4感應(yīng)淬火件的淬硬區(qū)277
9.5.5感應(yīng)淬火件的硬化層深度277
9.6感應(yīng)淬火件的設(shè)計(jì)要素與工藝性281
9.7感應(yīng)熱處理的工藝調(diào)整284
9.7.1電規(guī)范調(diào)整285
9.7.2熱處理規(guī)范調(diào)整292
9.8感應(yīng)淬火件的質(zhì)量檢驗(yàn)296
9.9感應(yīng)淬火件常見淬火缺陷及其防止措施302
9.9.1表面淬火后硬度不夠302
9.9.2硬化層剝落、崩落及邊棱開裂、掉圈303
9.9.3感應(yīng)淬火件的淬火裂紋304
9.9.4感應(yīng)淬火件的變形與減少變形的措施307
9.9.5感應(yīng)淬火件表面局部燒熔309
9.10典型感應(yīng)淬火件的感應(yīng)淬火工藝309
9.10.1曲軸頸圓角淬火與柔性曲軸淬火機(jī)床309
9.10.2凸輪軸感應(yīng)淬火工藝311
9.10.3氣缸套感應(yīng)淬火工藝與質(zhì)量問題313
9.10.4飛輪齒圈感應(yīng)淬火工藝與質(zhì)量316
9.10.5半軸感應(yīng)淬火工藝319
9.10.6等速萬向節(jié)鐘形殼感應(yīng)淬火工藝與質(zhì)量321
9.10.7大回轉(zhuǎn)支承滾道的淬火323
9.10.8轉(zhuǎn)向齒條導(dǎo)電或感應(yīng)淬火回火324
第10章感應(yīng)熱處理技術(shù)開發(fā)326
10.1可控淬透性鋼的整體加熱表面淬火326
10.2曲軸頸感應(yīng)淬火與回火工藝327
10.2.1固定式曲軸頸感應(yīng)淬火與回火工藝327
10.2.2曲軸頸旋轉(zhuǎn)感應(yīng)淬火新工藝的研發(fā)330
10.3用旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器進(jìn)行內(nèi)孔淬火331
10.3.1旋轉(zhuǎn)式的變壓器感應(yīng)器組331
10.3.2氣缸蓋閥座雙工位旋轉(zhuǎn)加熱變壓器感應(yīng)器組333
10.3.3現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器333
10.4螺旋彈簧感應(yīng)淬火334
10.5大功率脈沖感應(yīng)淬火335
10.6超高頻脈沖感應(yīng)淬火336
10.7計(jì)算機(jī)模擬在感應(yīng)加熱中的應(yīng)用338
10.7.1感應(yīng)加熱計(jì)算機(jī)模擬的特點(diǎn)及過程338
10.7.2感應(yīng)加熱計(jì)算機(jī)模擬軟件339
10.7.3計(jì)算機(jī)模擬實(shí)例340
10.8齒輪雙頻感應(yīng)淬火344
10.8.1齒輪雙頻感應(yīng)淬火的挑戰(zhàn)344
10.8.2齒輪雙頻感應(yīng)淬火試驗(yàn)與對比345
10.8.3現(xiàn)代化的齒輪雙頻感應(yīng)淬火法347
10.8.4齒輪雙頻感應(yīng)淬火的工業(yè)應(yīng)用348
10.9中碳鋼齒輪感應(yīng)淬火代滲碳齒輪淬火349
10.10感應(yīng)加熱模壓淬火350
10.11彈簧鋼絲感應(yīng)熱處理352
10.12數(shù)字化IGBT感應(yīng)加熱電源354
10.13感應(yīng)器設(shè)計(jì)與制造新技術(shù)355
附錄358
附錄A感應(yīng)加熱的常用術(shù)語358
附錄B感應(yīng)淬火用鋼鐵材料360
附錄C常用高頻導(dǎo)磁體規(guī)格367
附錄D可加工導(dǎo)磁體選擇準(zhǔn)則369
附錄E感應(yīng)加熱常用圖表370
參考文獻(xiàn)374