如何進行感應淬火？

所謂感應淬火，就是利用感應電流通過鍛件所產(chǎn)生的熱效應，使鍛件表層及局部加熱至淬火溫度，隨后進行快速冷卻的淬火工藝。淬火時，把鍛件放在銅質的感位器中，接上某一固定頻率的交流電以產(chǎn)生電磁感應，其結果會在鍛件表層產(chǎn)生與感應圈中電流相反的感應電流。這種感應電流沿鍛件表面形成的封閉回路，稱為渦流。在渦流及鍛件本身電阻的作用下，電能便在鍛件表層轉化為熱能，使表層很快升溫至淬火溢度，此后將鍛件立即進行快速冷卻，就達到了表面淬火的目的。

渦流之所以能實現(xiàn)表面加熱，是由于交變電流在導體中的分布特點所決定的，其特點為：

一、集膚效應

當導體中通過直流電時，導體截面上各處的密度是相同的。但當通過交流電時，其電流在導體截面上的分布是不均勻的，導體表面的電流密度大，中心的電流密度小，電流密度自表面向中心呈指數(shù)規(guī)律衰減。這種現(xiàn)象就稱為交流電的集膚效應。此時，交流電的頻率越高，集膚效應就越顯著。感座加熱淬火就是利用這一特性而實現(xiàn)的。

二、鄰近效應

當兩個相鄰導體通過電流時，若其電流方向相同，則由于它們所產(chǎn)生的交變磁場的相互作用，使得兩個導體相鄰一側的感應反電勢**，電流被驅向于導體外側流過；相反，當電流方向相反時，電流被驅向于兩導體相鄰一側，即內側流過，這種現(xiàn)象稱為鄰近效應。

在感應加熱時，鍛件上的感應電流總是與感應圈中的電流方向相反，所以，感應圈上的電流集中于內側流過，而位于感應圈內被加熱鍛件上的電流則集中于表面，這就是鄰近效應與集膚效成相疊加的結果。

在鄰近效應的作用下，只有當感應圈與鍛件之間的間隙相等時，感應電流在鍛件表面的分布才是均勻的。所以，鍛件在感應加熱過程中要不斷地進行旋轉，以消除或減少因間隙不等而造成的加熱不均勻性，從而獲得均勻的加熱層。

另外，由于鄰近效應的作用，鍛件上被加熱區(qū)的形狀總是與感成圈的形狀相似。因此，在制作感應圈時，必須注意使其形狀相似于鍛件加熱區(qū)的形狀，這樣才能取得較好的加熱效果。

三、環(huán)流效應

當交變電流通過圓環(huán)狀或螺旋狀導體時，由于交變磁場的作用，使其外表面電流密度因自感反電動勢增大而降低，而在圓環(huán)內側的表面會獲得**的電流密度，這種現(xiàn)象稱為環(huán)流效成。

環(huán)流效應對于加熱鍛件外表面，能提高其加熱效率和加熱速度。但對于內孔的加熱則不利，因為環(huán)流效應使感應器上的電流遠離鍛件表面，導致加熱效率顯著降低、加熱速度減慢。因此，要在感應器上安裝磁導宇很高的導磁體，以提高加熱效率。

當感應器軸向高度與圓環(huán)直徑之比值越大時，環(huán)流效應越顯著。故感應器截面**做成長方形，長方形比正方形好，而圓形*差，應盡量少用。

四、尖角效應

將外形帶有尖角、棱邊及曲率半徑較小的突出部分鍛件置于感應器中加熱時，即使感應器與鍛件之間的間隙相等，但由于在鍛件的尖角處和突出部分通過的磁力線密度較大，感應電流密度也較大，加熱速度快，熱量集中，這樣會使這些部位產(chǎn)生過熱，甚至發(fā)生燒熔現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為尖角效應。

為了避免尖角效應，在設計感應器時，應將感位器與鍛件尖角或凸出部分的間隙適當增大，以減少該處磁力線的集中，使鍛件各處的加熱速度和溫度盡量保持均勻一致。也可將鍛件尖角及凸出部分改為腳角或倒角，這樣也能得到同樣效果。