表面淬火感应器的设计概念与要求

感应器设计与感应加热工艺密切相连，是感应加热工艺过程的后续部分。

感应淬火工艺制订前，需对淬火工件图样进行仔细分析，例如：工件几何形状、淬硬区层深范围、生产率、工件材料与淬火冷却介质，加热方式是采用一次固定加热、扫描加热、一发法淬火加热等。

传统的感应器设计是采用经验法，即根据已经试验应用的感应器进行新产品感应器设计，其结构大同小异，仅在局部结构上、材料上不断更新与改进并采用CAD方法。较进步的方法是针对新产品，根据新思路设计试验感应器经过试验改进，达到要求后，确定感应器的结构。

近年来，随着计算机的发展，更先进的感应器设计方法为计算机模拟，根据工件技术要求，通过计算机模拟软件，在计算机上进行模拟加热，取得热与电相关资料，进行感应器设计。此方法在一些工业发达国家已经应用，例如对曲轴轴颈圆角部分加热的电磁场分布；管子钎焊感应器的多种方案比较；导磁体的效果等。计算机模拟可在任何工件几何形状和环境下进行，模拟过程表演动力学的全部过程，具有相当精确的数据（取决于应用软件的质量），并能留下记录，供今后研究应用。

感应器是一个工作线圈，在交变电流通过线圈时，其导线周围便产生交变磁场。处在磁场内的金属工件，因电磁感应产生了电动势。当金属工件具有完整的电路时，就有涡流产生。此涡流与线圈电流相平行，方向相反，如图7-3所示。涡流使工件加热，线圈此时有机械力作用在工件上。从电路上讲，感应器由串联的电阻和电感组成，它必须与电源相匹配。(www.xing528.com)

图7-3 处在磁场内的金属工件

表面淬火用感应器根据工件要求，能将电磁能量集中在一特定区域上，因此，不同的工件需设计不同的感应器。通过试验与生产实践，现在已有一些具体的设计原则，但仍以经验设计为主。计算机模拟已在一些现代化感应加热设备制造厂开始应用。