高频感应加热表面淬火 实验目的 1、了解感应加热的原理; 2、了解电流透入深度与材料电阻率及电流频率之间的关系 3、了解淬硬层深度的测定方法; 4、掌握高频感应加热淬火的方法 二、实验原理 1电磁感应 当感应线圈通以交流电时,在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相 同的交变磁场,将工件置于高频感应线圈内,受电流交变磁场的作用,在工件内 相应地产生感应电流,这种感应电流在金属工件内自行闭合,称为涡流。其感应 电动势瞬时值为: 式中,K-比例系数:φ工件上感应电流回路包围面积上的总磁通;dφdτ-磁通量 变化率;负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反 工件中感应出来的涡流方向,在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。涡 流强度I取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z),而电抗Z由电阻R和 感抗(XL)组成,则涡流强度: /R2+x2 2表面效应 涡流强度I随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规 律称为表面效应或集肤效应。离表面x处的涡流强度 式中,Io-表面最大的涡流强度;x-到工件表面的距离;△-与工件材料物理性质有 关的系数 所以,当x=0时,I=1 当x>0时,Ix<Io 当x=△时,I2=l0·=0.36810 工程规定,当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的36.8%(即 n)时,由该处到表面的距离△称为电流透入深度 在感应加热实践中,钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式: 在20℃时:△20x(m) 在800时:△20≈===(mm) 式中,∫感应线圈交流电频率。高频感应加热表面淬火 一、实验目的 1、了解感应加热的原理； 2、了解电流透入深度与材料电阻率及电流频率之间的关系； 3、了解淬硬层深度的测定方法； 4、掌握高频感应加热淬火的方法。 二、实验原理 1.电磁感应 当感应线圈通以交流电时，在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相 同的交变磁场，将工件置于高频感应线圈内，受电流交变磁场的作用，在工件内 相应地产生感应电流，这种感应电流在金属工件内自行闭合，称为涡流。其感应 电动势瞬时值为：   d d e = −K 式中，K-比例系数；ф-工件上感应电流回路包围面积上的总磁通；dф/dτ-磁通量 变化率；负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反。 工件中感应出来的涡流方向，在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。涡 流强度 If 取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z)，而电抗 Z 由电阻 R 和 感抗(XL)组成，则涡流强度： 2 2 L f R X e Z e I + = = 2.表面效应 涡流强度 If 随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规 律称为表面效应或集肤效应。离表面 x 处的涡流强度：  − =  x x I I e 0 式中，I0-表面最大的涡流强度；x-到工件表面的距离；Δ-与工件材料物理性质有 关的系数。 所以，当 x=0 时，Ix = I0 当 x＞0 时，Ix＜I0 当 x=Δ 时， 0 368 0 0. 1 I e I I x =  = 工程规定，当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的 36.8%(即 e I 1 0  )时，由该处到表面的距离 Δ 称为电流透入深度。 在感应加热实践中，钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式： 在 20℃时： ( ) 20 20 mm f   在 800℃时： ( ) 500 20 mm f   式中，f-感应线圈交流电频率