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    國產感應熱處理設備的發展和技術提升

    2019-01-05  來自: 肇慶市鑫豐科技有限公司 瀏覽次數:348

      感應熱處理具有加熱速度快、節約能量、不氧化脫碳、不污染環境以及生產效率高等多方面優點,這些優越性為熱處理工作者廣泛認同,因此近十幾年來發展很快。

      當然這一實際需求,也大大促進國產感應熱處理設備的發展和技術提升。以長春的“中國一汽”為例,該公司擁有感應熱處理設備近100多臺,其中近十年新增或更新的設備就有50臺,幾乎全部是可控硅中頻設備和IGBT超音頻設備。現在“一汽”的中型卡車的感應熱處理零件重量以達到291.3kg,占全部熱處理零件的52%,感應熱處理真正地挺起了熱處理的半壁江山。

      2我國早期的感應熱處理設備情況

      50年代初、中期隨著“一汽”和“一拖”的建設,從蘇聯引進一批高、中頻熱處理設備,總共20臺左右,另有極少數的捷克設備。國人從此認識了感應熱處理。50年代末期國內有幾家工廠先后開發了高、中頻電源設備,如天津廣播器材廠和北京廣播器材廠開發了電子管高頻設備;湘潭電機廠和錦州電機廠開發了機械式中頻發電機;大約60年代中期天津勞動局技工學校(后來的天津第九機床廠)開始生產簡易的淬火機床[1]。他們開啟了我國自行研發和生產感應熱處理設備的先河。

      3目前我國感應熱處理電源設備的現狀和發展

      中、高頻電源設備是感應熱處理的關鍵設備。目前我國熱處理行業除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,其中機式中頻發電機和電子管式高頻電源盡管落后,在某些地區或工廠,仍是主力生產設備。現就各種電源的優缺點介紹如下:

      3.1機械式中頻發電機

      機械式中頻發電機大約在1920年研發成功,當年美國俄亥俄州的克拉克公司首先將其用于曲軸軸頸的淬火,這是早用于工業生產的中頻電源。它的大優點是耐用,除工作幾年要更換軸承外,幾乎不需要維修保養。它的缺點是頻率固定,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。它的主要優點是調諧簡單、使用方便,盡管頻率高(后開發出超音頻),應用范圍還是較寬的(在不講究加熱效率的情況下)。它的主要缺點是電效率低,約為50%左右;工作電壓太高,安全性差;單機功率小等[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,這種電源國際上約在1970年左右研制成功,并開始大量使用。我國約在80年代研制成功并開始試用。90年代初完全成熟,某些技術指標已經達到國際先進水平。感應淬火用的晶閘管中頻電源頻率一般為2.5~8kHz。它與機式中頻相比具有很多優點:體積小,重量輕;無機械運動,噪音小;啟動停止方便,頻率可以根據零件需要調整,并在運行中自動跟蹤,保持在高的功率因數下運行;安裝容易,不需要特殊基礎;淬火設備的單機功率可達1000kW;電效率可達90%[2]。

      3.4晶體管超音頻和高頻電源

      晶體管超音頻和高頻電源一般指:(1)IGBT超音頻電源、MOSFET高頻電源和SIT高頻電源。晶體管超音頻和高頻電源國際上大約在20世紀70年代中后期先后開發成功。我國在90年代 開發成功。目前國產IGBT電源已很成熟,我公司生產的IGBT電源的某些指標已經達到國際先進水平:頻率8~50kHz功率可達500kW、頻率50~100kHz功率可達200kW。國產MOSFET做到200kHz、100kW。SIT高頻電源國內已生產了幾十臺,但由于備件缺乏,已經逐漸報廢。SIT電源因單管功率小等缺點很難克服,國外公司已經停止研發和生產。晶體管電源優點與晶閘管電源的優點相同或相近,但其頻率可做到幾百千赫。現用下表對上述內容進行總結:

      4淬火機床方面的技術進步

      感應熱處理設備中淬火機床也是個重要方面。進十年來,大型汽車公司和規模較大的汽車零部件廠,不斷采購性能可靠、技術先進的淬火機床。

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