模压淬火中使用感应加热有什么优势

目前，国外（如德国EMA感应科技开发公司）开发了一种模压式感应淬火技术，其综合了感应淬火和压床淬火工艺的优点，其工艺路线是，齿轮感应淬火后直接采用模具淬火，然后进行原位感应加热回火。其主要装备是具有模压式淬火装置以及感应加热系统的新型淬火机床。其适用于高精度圆环形工件的批量生产，如齿圈、锥齿轮和同步器齿套等的淬火。该工艺不仅适合于中碳钢的直接压床淬火，也适合于渗碳后的齿轮压床淬火。

在去年的高端感应热处理技术交流会中，易孚迪感应设备（上海）有限公司黄壮飞博士，也分享了EFD感应压淬机床及应用，他直观讲解了模压原理，结合大量案例讲解了压淬机床技术在轴承、汽车自动变速器上的应用，如同步器齿套感应压淬、轴承圈的感应压淬、轻薄轴承圈压淬、中等直径轴承圈压淬，采用多匝线圈加热，实现中等直径轴承圈压淬，工业机器人上下料，向全自动化方向发展。

模压淬火为清晰定义的高强度、轻重量的碰撞相关部件的加工提供了可能性。该技术将在力图轻量化的汽车制造厂商中广泛推行。用于模压淬火的成形坯料是直接从松开的卷材中切割成不规则轮廓的。这些板材通常带有防腐蚀的铝硅层。

典型的模压淬火生产线包含一台传统加热方式的辊底式或步进梁式加热炉，它将部件加热到大约 950 摄氏度。其它组件还包括快速推顶和机械手处理系统，确保以精准的周期对热工件加载压力。这种传统设备理念在实际使用中获得认可，但在某些方面并非没有局限。在传统加热炉中进行加热的空间需求是相对较高的。实现模压生产线的常用产能会需要一个长的加热区，铝硅防腐蚀保护层也要求一定的扩散时间。炉子里的大额材料数量同时也意味着：一旦发生故障，大量的成形板坯必会因表面氧化皮和防腐蚀保护层的烧损而被剔除报废。

模压淬火中使用感应加热的优势

感应加热因其反应时间非常短及所有工艺参数可实现自动操作的特性，能同模压淬火生产线的高自动化完美匹配。因此，设备可毫无瑕疵的定制实现小于8 秒的、极短的成型模压周期。（来源：Vokswanen 公司）

在大众汽车公司和西马克艾洛特姆公司联合开发的一个项目中，一个用于加热成形板坯的原型设备被创立，它位于已有的传统加热方式的加热炉和压机的上游。混合式配置和特殊的感应加热设计允许生产线进行不同运行方案的测试。

感应预热最高至 750 摄氏度经过验证可行：因为尽管工件几何形状不规则，它仍然使工件获得了非常高的温度均匀性。这样就为下游的加热和保温炉创造了理想的运行条件。因此，可实现减少 50% 的加热时间，直到达到奥氏体化温度。

感应预热的高效能充分体现在需求的设备长度上：这类应用的典型的（传统）炉子长度通常为 30 至 60 米 — 当使用一个约为一米长的感应预热系统时，炉子的长度能被减少到 20 至 40 米。

同时，炉子的热惯性和能量消耗可被大大减少。因此，整条生产线能更具变化的运行，报废能被降至最低水平。

对现有产线的好处

优势不仅体现于新建产线。已有的模压淬火生产线也可改造使用感应预热。因此，以上所描述的快速、高效的加热优势也同样可在已有生产线上实现。这些结果揭示了感应加热在成形板坯加工中的技术和经济上的巨大潜能。在防腐蚀保护方式和材料系统领域，未来的发展会使扩散时间被缩短或省却，再结合感应预热工艺，如前述优势，就可致使设备的进一步减少。因此，感应加热可使传统加热工艺有更多的变化。

感应工艺可以应用于大量工件几何形状（如：带材，板材，管材，轨道或方坯等），并可与传统方式结合使用。就经济性和质量保证而言，现有加工工艺甚至也可通过感应预热或中间加热步骤得到优化。

来源：西马克集团，EMA

整理：常州精密钢管博客网/乔欣