中频炉和中频感应加热炉退火或正火原理

来源:实用热处理手册作者:薄鑫涛

中频炉中频感应加热炉退火正火原理

中频炉中频感应加热炉退火由于是工件在加热达到退火温度后在空气中冷却,因此实际上是感应正火,但习惯上称之为退火。

   中频感应加热炉退火广泛应用于钢管焊缝退火,冷嫩后工件的再结晶退火(例如高压油管连接部)。还有渗碳后需要局部退火的一些工件,例如摩托车连杆、花键轴、螺纹部分等。钢管焊缝退火使焊缝粗大的不均匀的晶粒经正火得到细小晶粒;冷镦工件局部退火是使冷镦后拉长的晶粒恢复为细小均匀的晶粒,以免工件该部分在使用中因降低力学性能而坏;渗碳件的局部如螺纹部分退火等,

主要是为了降低该部分的硬度。

1.中频炉中频感应加热炉钢管焊缝退火

 钢管焊缝退火分为钢管纵向直焊缝与对接圆焊缝退火两种。

(1)钢管纵向直焊缝退火  其遏火主要的目的是细化晶粒。因为焊缝在感应加热到焊接温度并焊合时。加热区的晶粒变粗,随后的快速冷却,会使此区域形成低碳马氏体。尽管采用了低碳钢制的材料【u (c)为0。05%—0, L5%].,试图避免焊缝产生低碳马氏体,但由于焊接过程中会形成偏析,局部舍碳量可达到正常含碳量的2—3倍,例如:训(C)为0. 06%的钢管,偏析段棚(c)可达0. 2%,加上钢中锰含量的因数,焊缝局部硬度可达40HRC左右,此硬度区段最易产生裂纹,使钢管工作失效.。焊缝退火正是针对此问题,它能细化晶粒,消除应力与降低硬度。采用感应加热,只加热焊缝段,对壁厚8一15mm的钢管,焊缝宽度在20mm左右。

焊缝退火感应器采用平面加热的横向磁场加热,此时,即使钢管壁厚a/daoO ':C <3.5.其电效率仍是很高的,因此可选用较低频率的电源,如1- 3kHz。焊缝退火温度直接影响正火组织的质量,温度过高,会使焊缝区晶粒比母材为大;过低则产生焊缝未热透,组织未能全部细化。

(2)对接钢管焊缝退火  此退火一般采用的是圆环形感应器,从感应加热电效率来讲,应采用较高的频率,即钢管壁厚a/dton,:>3.5。(3)钢管焊缝硬度及显微组织检查  正火区的显微组织必须与母材金属相似。热影响区的晶粒比母材晶粒粗,说明正火温度太高;热影响区的硬度比母材高,说明正火温度太低;如果显微组织中出现少量粗晶粒混在许多小晶粒中说明正火温度略高,应稍微调低。

2.中频炉中频感应加热炉高压油管冷镦端头退火

高压油管冷镦端头退火,主要是为了使冷镦后拉长的晶粒再结晶、细化。图9-10是高压油管镦头部分再结晶退火示意图,技术要求Rl—R1. 5mm部分堪火后,晶粒恢复常

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