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天润高周波退火-金属线材超高频加热感应加热设备故障：

齿轮同步双频感应淬火技术

概述：

对于齿轮这类传动零件，表面要有高硬度及耐磨性，同时在交变荷载和冲击荷载下要有足够的疲劳强度 。但对于齿轮这样表面具有凹凸结构的工件而言，常规的单频感应淬火技术无法得到令人满意的处理效果。常规单频感应淬火处理后的小齿轮往往齿部全部淬透，导致齿轮的疲劳强度下降，易发生疲劳断裂影响使用性能。

图1 齿轮单频淬火图

针对类似于齿轮这样的表面凹凸工件，如何得到均匀的硬化层，使得齿部表面硬化而心部仍保持一定韧性，双频感应加热技术应运而生。早期的双频感应加热技术为异步双频，即设备输出的高频和中频不同步，先用中频预热，再用高频将齿部加热至淬火温度的工艺方法。经过不断地发展完善，产生了更加先进的同步双频感应淬火技术。

同步双频感应加热技术指在一个感应线圈上同时输出高频和中频两种不同频率，对一个工件进行快速加热。同步双频感应加热技术可以实现对两种频率强度的分别调整，从而调整两种频率分量的输出比例，来使得齿面和齿根的淬硬深度满足工艺要求，从而提高工件的性能指标。

图5 双逆变器同步双频感应加热原理图

如图6所示，中频波F1与高频波F2进行叠加并同步施加到感应线圈中。

图6 同步双频感应加热技术

同步双频感应发生器包括正常功率输出的一个高频和中频转换器，通过IGBT技术在中频振荡的基础上叠加高频振荡。同步双频感应加热速度快，加热时间一般小于0.5s，并且能够获得的奥氏体晶粒从而极大的提高了热处理的质量，获得均匀的仿形淬硬层，提高了工件的生产率并且减小了工件淬火的变形量。

在加热不同模数齿轮时发现，齿轮模数对电流频率的选择有极大影响。对某一模数齿轮加热时，有一个优选频率，当频率高于优选值时，齿顶温度高于齿根；反之，当频率低于优选值时，齿根温度高于齿顶。

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