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¿Cómo lograr un enfriamiento superficial de alta frecuencia en una capa de enfriamiento profundo de piezas de gran tamaño?

  El enfriamiento de alta frecuencia de la pieza de trabajo también adopta el método de calentamiento simultáneo. La dificultad del mecanizado radica en la limitación de la potencia del equipo y la frecuencia de corriente.

  El enfriamiento de alta frecuencia es un calentamiento rápido de poco tiempo, que debe calentarse a una temperatura muy alta en un tiempo muy corto y necesita suficiente potencia de calentamiento como base. Cuanto mayor sea la superficie que necesita calentar la pieza de trabajo, mayor será la potencia requerida. Cuando la superficie calentada alcance un cierto grado, será difícil realizar un calentamiento simultáneo debido a la limitación de potencia del equipo.

  Cuando la pieza de trabajo se calienta por inducción, la profundidad de penetración actual está determinada por la frecuencia actual. Este principio hace que la frecuencia de la corriente se convierta en el factor principal para determinar la profundidad de la capa de endurecimiento. La frecuencia actual del equipo de enfriamiento de alta frecuencia generalmente es fija, como la frecuencia actual del equipo de alta frecuencia es de 200 ~ 300 kHz, la profundidad de penetración térmica correspondiente es de 0.9 ~ 1.1 mm, lo que limita la profundización adicional de la profundidad de la capa de endurecimiento.

  El pasador de tracción de un producto es una parte clave del producto y el material es acero estructural de aleación 40Cr. Se requiere que la superficie circular exterior de F 89 mm se enfríe a alta frecuencia. Se requiere que la dureza de enfriamiento sea de 50 ~ 60HRC, y la profundidad de la capa de endurecimiento es de 2.5 ~ 4.5 mm. La pieza de trabajo tiene un gran tamaño de la superficie de enfriamiento, lo que requiere una gran potencia para el calentamiento. Además, el problema con mayor influencia en el calentamiento es que la parte de templado es la parte ranurada de la pieza de trabajo, y la producción del inductor también es una gran dificultad. Como la producción de sensores por un método convencional, a saber, el diámetro interior del sensor es ligeramente mayor que el diámetro de la superficie de enfriamiento, los sensores deben ser producción en el sitio, muy problemático, y el enfriamiento de la pieza tiene que dañar el sensor en cada superficie de la pieza de trabajo de la alta -el enfriamiento de frecuencia debe hacer un sensor correspondiente, también existe la producción de cada error del sensor; Si el diámetro interior del inductor es más grande que el diámetro de la sección adyacente, es decir, más de 111 mm, entonces la distancia entre el inductor y la parte de enfriamiento aumenta en 11 mm y la eficiencia del calentamiento por inducción se reducirá significativamente. En cuanto a la capa de endurecimiento, el rango de profundidad de 2.5 a 4.5 mm es de 2.5 a 4.5 veces la profundidad normal de penetración del calor. Para mejorar la profundidad de la capa de endurecimiento, se puede usar apropiadamente el principio de conducción de calor, es decir, se puede usar la característica de conducción de calor desde la superficie hacia el centro para aumentar el grosor de la capa de calentamiento. Sin embargo, el método que se basa únicamente en la conducción de calor requiere una gran diferencia de temperatura desde la superficie hacia el interior. Cuando la profundidad requerida de la capa de endurecimiento alcanza la temperatura de enfriamiento, la temperatura de la superficie ya es demasiado alta, lo que resulta en un sobrecalentamiento del tejido superficial, sobrequemado y otros defectos.

(2) Esquema del proceso de enfriamiento

Para finalizar el enfriamiento de la pieza de trabajo, se fabrica un inductor especial, se fortalece el control del proceso y se adopta el método de calentamiento intermitente.

Muchas características, combinadas con la forma de producción del pasador de tracción, cambian los sensores tradicionales, harán un semicírculo para los sensores y superarán el sensor tradicional para el enfriamiento de alta frecuencia de las dificultades anteriores, la pieza de trabajo puede ser la distancia más pequeña posible entre los sensores y la superficie de calentamiento, y puede haga que la pieza de trabajo se enfríe fácilmente con sensores de. En la operación específica, la pieza de trabajo tiene una rotación concéntrica con respecto al inductor, para lograr el efecto especial de calentar el semicírculo en un instante y calentar todas las superficies endurecidas como un todo.

Lo anterior ha sido descrito, el material de acero en el calentamiento a cierta temperatura perderá magnéticamente, la velocidad de calentamiento disminuirá varias veces. En el proceso de calentamiento real, cuando hay una capa delgada en la superficie que excede el punto de pérdida magnética, la intensidad de la corriente de Foucault en la unión interna adyacente a la capa delgada aumentará repentinamente y se convertirá en la parte con la velocidad de calentamiento más rápida, lo que resultará en el fenómeno de que la velocidad de calentamiento de la superficie de alta temperatura disminuye y la temperatura en la unión se acelera y luego se mueve hacia adentro. Este fenómeno es beneficioso para aumentar la profundidad de la capa de endurecimiento, pero la tasa de calentamiento de la superficie en el área de alta temperatura es mucho más rápida que las partes dentro del límite, el sobrecalentamiento de la superficie, la tendencia a la sobrecombustión sigue siendo muy grave. En este punto, la necesidad de averiguar el voltaje, la velocidad de calentamiento y otros parámetros de la configuración óptima, control estricto del proceso de calentamiento, bajo la premisa de garantizar la calidad en la medida de lo posible para aumentar la profundidad de la capa de endurecimiento.

El pasador de tracción requiere que la profundidad de la capa de endurecimiento sea grande, y aún falta el control de parámetros simples para cumplir con los requisitos técnicos por completo, por lo que se deben adoptar otras técnicas. Calentamiento intermitente, es decir, cuando no se alcanza la temperatura de enfriamiento, la parada temporal del calentamiento, de modo que la superficie de la pieza de trabajo conduce el calor más hacia adentro y luego comienza a calentarse nuevamente. Esto es equivalente a aumentar el tiempo de conducción de calor, reduciendo la superficie al gradiente de temperatura interna, repetido varias veces, la temperatura de la superficie no será demasiado alta y causará sobrecalentamiento, sobrecalentamiento. Para lograr una temperatura de enfriamiento más uniforme dentro de 2.5 ~ 4.5 mm desde la superficie hacia adentro.

(3) Efecto real

Después de tomar medidas como mejorar el diseño del sensor, optimizar los parámetros del proceso, calentar intermitentemente, etc., la dureza de la superficie del pasador de tracción después del enfriamiento de alta frecuencia puede ser estable a aproximadamente 55HRC, la profundidad de la capa de endurecimiento es más de 3 mm, el uso de enfriamiento de alta frecuencia para cumplir con los requisitos de la profundidad de la capa de endurecimiento adecuada para el enfriamiento de frecuencia intermedia. Debido a la mejora del inductor, la pieza de trabajo se puede apagar continuamente una por una, lo que mejora efectivamente la eficiencia de trabajo.

3. Asuntos que requieren atención

Para garantizar la calidad del procesamiento, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

(1) El mantenimiento del equipo es extremadamente importante. La distancia entre el inductor de alta frecuencia y la pieza de trabajo debe ser lo más pequeña posible para reducir su pérdida de energía y asegurar la demanda de energía para el calentamiento simultáneo al máximo.

(2) La forma más común de inductor es hacer una espiral con un codo de tubo de cobre rojo. Al diseñar y fabricar dicho inductor, se debe usar el tubo de cobre rojo con un diámetro mayor en la medida de lo posible y se debe reducir el número de vueltas para reducir la reactancia inductiva y garantizar la eficiencia del calentamiento.

El enfriamiento por inducción de alta frecuencia es un proceso complicado, que pertenece a la categoría de tratamiento térmico especial en el tratamiento térmico, pero es más difícil realizar un calentamiento simultáneo. En operaciones específicas, debe considerar la potencia del equipo, la frecuencia de trabajo, los sensores y los parámetros de tratamiento térmico, la transformación de la organización, el medio de enfriamiento y factores materiales como la forma de enfriamiento, para lograr el mejor ajuste de estos factores, maximizar el potencial del equipo, en la medida de lo posible para satisfacer muchas variedades, necesidades de enfriamiento de piezas de trabajo de lotes pequeños al mismo tiempo.

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