汽车零部件感应热处理工艺与设备PDF电子书下载

目 录 1

工 艺 篇 1

第一章 感应热处理的经济效果和加热原理 3

1.1感应热处理是最节 能的热处理方法 3

1.2感应热处理能提高零件的强度与寿命 4

1.3感应加热原理 4

1.4表面效应 6

1.5邻近效应 8

1.6圆环效应 10

1.7导磁体的槽口效应 11

1.8透入式加热和传导式加热 12

第二章 感应加热的相变特点和淬火温度选择 15

2.1感应加热时碳钢的相变 15

2.1.1加热速度对临界点Ac1的影响 15

2.1.2加热速度对临界点Ac3的影响 16

2.1.3加热速度对临界点Acm的影响 16

2.1.4奥氏体均匀化和奥氏体晶粒长大 17

2.2合金结构钢感应加热的相变特点 18

2.3原始组织对感应加热相变的影响 19

2.4感应加热淬火温度的选择 21

2.5感应加热零件截面上的温度分布和硬化层的金相组织 22

第三章 感应热处理工艺规范制定 27

3.1 电流频率的选择 27

3.2 比功率的选择和同时加热淬火的最大面积 30

3.3加热方法和加热参数的确定 33

3.3.1同时加热淬火法 33

3.3.2连续加热淬火法 37

3.3.3纵向旋转加热整体淬火法 38

3.4淬火介质的选用和冷却参数的确定 41

3.4.1 自来水 41

3.4.2聚乙烯醇合成淬火剂 43

3.4.3聚醚（聚二醇）水溶液 45

3.4.4冷却方式和冷却时间tc的选择 47

3.5感应淬火零件的回火 48

3.5.1炉中回火 49

3.5.2自行回火 50

3.5.3感应加热回火 52

3.6感应热处理工艺规范制定 53

3.6.1 中频同时加热淬火工艺规范制定 54

3.6.2中频连续加热淬火工艺规范制定 55

3.6.3高频同时加热淬火工艺规范制定 57

第四章 感应淬火设备的工艺调整 60

4.1中频淬火设备的工艺调整 60

4.1.1 中频淬火变压器匝比N的选择 60

4.1.2补偿电容量C的选择 66

4.1.3调谐资料的扩大应用 67

4.1.4影响淬火变压器匝比N值的各种因素 73

4.1.5调谐过程和调谐状态的判断 73

4.2高频淬火设备的工艺调整 78

4.2.1三极管的放大作用 78

4.2.2强功率高频发生器的典型电路 82

4.2.3 L-C并联谐振电路的特性 83

4.2.4高频振荡器的调整原理 85

4.2.5高频设备的工艺调整 88

第五章 感应淬火零件技术条件设计、淬火质量检验及淬火质量问题防治 92

5.1汽车零件感应淬火技术条件设计 92

5.1.1感应淬火零件的材料选择 92

5.1.2感应淬火零件表面硬度及硬化层深度的选择 94

5.1.3感应淬火硬化区域设计 95

5.2.1淬火表面的直接观察 99

5.2感应淬火零件的质量检验 99

5.2.2表面浸蚀检验法 100

5.2.3硬化层的宏观检验 100

5.2.4表面硬度检验 102

5.2.5硬化层深度测量和硬化层金相组织检验 110

5.2.6感应淬火零件的表面缺陷检验 126

5.3感应淬火零件的质量问题及其防治 128

5.3.1零件结构或表面质量等因素导致的淬火裂纹 128

5.3.2冷却条件不良造成的淬火裂纹 133

5.3.3材料因素造成的淬火裂纹 138

5.3.4感应淬火时原材料裂纹及折叠裂纹的表现和鉴别 141

5.3.5感应淬火零件磨削裂纹的形态与鉴别 144

5.3.6感应淬火零件的电击伤 147

5.3.7感应淬火零件的硬度不足和软点问题 148

第六章 汽车零件感应淬火技术 151

6.1 曲轴感应淬火技术 151

6.1.1分合式感应器淬火技术 151

6.1.2半圈鞍式感应器淬火技术 154

6.2半轴感应淬火技术 158

6.2.1 圆环感应器连续淬火技术 158

6.2.2半圈式感应器连续淬火技术 161

6.2.3半轴整体表面加热淬火技术 165

6.3凸轮轴感应淬火技术 167

6.3.1 中型载重汽车凸轮轴感应淬火技术 167

6.3.2八凸轮同时加热淬火技术 174

6.4.1 凸轮全表面感应淬火技术 176

6.4刹车凸轮感应淬火技术 176

6.4.2凸轮两凸面局部同时淬火技术 179

6.5转向节 感应淬火技术 180

6.6变速导块槽口感应淬火技术 182

6.6.1一来二往式槽口淬火感应器 182

6.6.2四根平行导线式槽口淬火感应器 183

6.6.3槽口内热式感应器 184

6.7气门调整螺栓顶部感应淬火技术 184

6.7.1折线式感应器淬火技术 184

6.7.2四半圈夹缝式感应器淬火技术 185

6.8进排气阀端头感应淬火技术 185

6.8.1夹缝式感应器淬火技术 185

6.8.2加导磁体式感应器淬火技术 186

6.8.3串连回线式感应器淬火技术 186

6.8.4 自身驱流式感应器淬火技术 187

6.9起动机电枢轴感应淬火技术 187

6.10同步器夹紧销感应淬火技术 189

6.10.1连续淬火及同时淬火技术 190

6.10.2集流器式感应器淬火技术 191

6.11 转向节 球头支承感应淬火技术 192

6.11.1全淬火面同时加热淬火技术 192

6.11.2局部仿形感应器旋转加热淬火技术 193

6.12球头销感应淬火技术 194

6.12.1 中频同时加热淬火技术 194

6.12.2轴线仿形式感应器淬火技术 195

6.1 3几种小轴及突缘感应淬火技术 196

6.13.1后钢板弹簧销感应淬火技术 196

6.13.2变速叉轴感应淬火技术 197

6.13.3减振器轴感应淬火技术 198

6.13.4突缘感应淬火技术 199

参考文献 200

7.1.2晶闸管的工作原理 205

7.1.1晶闸管的结构与符号 205

7.1 晶闸管 205

设 备 篇 205

第七章 大功率电力器件 205

7.1.3晶闸管的伏安特性 206

7.1.4晶闸管的主要特性参数 207

7.1.5晶闸管的型号 209

7.2静电感应式晶体管（SIT） 210

7.2.1 SIT系列晶体管 210

7.2.2 SIT的驱动电路 213

7.3.1 IGBT工作原理 214

7.3绝缘门极晶体管（IGBT） 214

7.3.2 IGBT的特性 215

7.3.3 IGBT的驱动电路 216

7.3.4 IGBT的保护 217

7.4其它电力器件 218

7.5新一代器件性能比较 219

7.6 UZD系列高压硅整流器 221

7.7.1振荡管的极限参数 222

7.7真空三极管 222

7.7.2对振荡管灯丝电压的要求 224

7.7.3振荡管的冷却 224

第八章 淬火变压器 226

8.1中频淬火变压器 226

8.1.1用途 226

8.1.2工作原理 226

8.1.3结构与分类 226

8.1.4铁氧体中频淬火变压器设计 234

8.2高频淬火变压器 250

第九章 淬火负载与振荡电路 252

9.1淬火负载 252

9.2振荡电路 253

9.2.1并联振荡电路 253

9.2.2串联振荡电路 255

10.1高频感应加热装置 259

第十章 电子管式高频电源 259

10.2振荡管阳极高压直流电流 261

10.2.1高压硅整流器摘臂法调压 261

10.2.2晶闸管交流调压 263

10.3灯丝电源 269

10.4电子管振荡器 270

10.4.1 自给栅偏压的建立 270

10.4.3测量电路 271

10.4.2电子管振荡器的工作状态和阳极电流波形 271

10.4.4振荡与停振电路 273

10.4.5典型振荡电路分析 274

10.5控制电路 275

10.5.1对控制电路的基本要求 275

10.5.2控制电路的动作顺序 275

10.6设备的安装与调试 276

10.6.1安装 276

10.6.2调试 279

10.7常见故障与修理 282

第十一章 发电机式中频电源 292

11.1中频发电机原理 292

11.1.1感应加热淬火设备的组成 292

11.1.2中频发电机的简单结构 293

11.1.3中频发电机的工作原理 294

11.1.4变频机型号及主要技术数据 295

11.2中频发电机输出电压自动调节 296

11.2.1 电动机的启动 296

11.2.2发电机输出电压的自动调节 297

11.2.3监测仪表和保护电路 300

11.3中频发电机的工作特性 300

11.4中频发电机的集中供电 302

11.4.1发电机的并联运行 302

11.4.2时间联锁集中供电 302

11.5中频发电机的安装与调试 304

11.5.1安装前的准备 304

11.5.2变频机的安装 306

11.5.3中频发电机的调试 307

11.6常见电气故障及排除 308

11.6.1 电动机部分电气故障 308

11.6.2中频发电机部分电气故障 309

第十二章 感应加热用全固态电源简介 312

12.1 SIT全固态高频电源 312

12.1.1电路结构原理 313

12.1.2设备的安装与调试 317

12.1.3一般故障及排除办法 322

12.2 IGBT全固态中频电源 324

12.2.1电路结构原理 325

12.2.2运行与试验 328

12.2.3新型的热管式冷却循环系统 329

12.2.4一般故障及检修方法 331

第十三章 晶闸管中频电源 335

13.1工作原理 335

13.2.1工作过程 336

13.2三相桥式全控整流电路 336

13.2.2整流触发电路 340

13.3逆变电路 343

13.3.1并联逆变器的工作原理 344

13.3.2逆变触发电路 347

1 3.4电路的启动 349

13.5限流、限压和电流电压调节 器 350

13.6.1交流进线侧的过电压保护 351

1 3.6系统的保护 351

13.6.2晶闸管中频电流过电流保护 352

13.6.3逆变桥过压和过流保护 352

13.7中频电源的控制电路 354

13.8晶闸管中频电源的安装与调试 355

13.8.1安装 355

13.8.2调试 355

13.9常见设备故障分析与排除 358

14.1 PLC顺序控制 364

第十四章 淬火机床电气控制 364

14.2基本逻辑电路 366

14.3计时、计数控制 374

14.3.1计时控制 374

14.3.2计数控制 378

14.4点位直线控制 378

14.4.1速度控制 378

14.4.2位置控制 381

14.5能量控制 384

14.5.1 IHS01-1988能量控制器简介 384

14.5.2能量监测控制器简介 393

14.6淬火机床电气控制系统设计方法 394

14.6.1基础设计 395

14.6.2工艺流程图的绘制 398

14.6.3 I/O口的分配 399

14.6.4程序设计 399

14.7.1 F1系列PLC实现高频立式双工位连续加热淬火机床电气控制 401

14.7可编程序控制器应用举例 401

14.7.2 S8-90 PLC实现输出法兰淬火设备的电气控制 406

14.7.3 C系列PLC实现汽车半轴整体加热淬火的电气控制 408

14.7.4 T系列PLC实现淬火机床群控和加法计数应用 409

14.8常见故障分析与排除 413

14.9淬火机床简介 417

15.1.1维护的意义 423

15.1.3维护的具体内容 423

15.1.2维护组织计划 423

15.1设备的维护 423

第十五章 设备的维护与修理 423

15.1.4高压硅整流器的使用与维护 424

15.1.5大功率电子管的使用与维护 424

15.1.6淬火变压器的使用与维护 426

15.1.7变频机的维护 427

15.2设备的修理 428

第十六章 国外感应淬火设备介绍 429

16.1.1 曲轴感应淬火用的变频器 432

16.1全自动旋转式曲轴感应淬火及回火设备 432

16.1.2全自动淬火机 434

16.1.3薄型变压器（圆盘式变压器）结构 436

16.1.4淬火条件设定监视装置 437

16.1.5感应器 438

16.1.6采用半圈鞍式感应器的曲轴淬火与回火 441

16.2球等速万向节 高效率感应淬火设备 448

16.2.1设备的设计要求 449

16.2.2设备的构成 449

16.2.3实现高速淬火加工的改进点 451

1 6.2.4变换零件时调整时间的缩短 456

16.3齿轮双频淬火工艺与设备 457

16.3.1齿轮的双频淬火法 457

16.3.2双频淬火机床 463

16.3.3双频淬火电源系统 472

主要参考文献 476