1、電源

　　國外IGBT、MOSFET和SIT全固態(tài)晶體管電源技術(shù)逐步成熟，并已商品化、系列化，目前有1200kW、50kHz;50~100kHz、30~600kW;300kW、80kHz;低頻段有取代晶閘管電源趨勢;MOSFET多采用并聯(lián)振蕩電路，SIT多采用串聯(lián)諧振電路，功率高達(dá)1000 kW、頻率200kHz和400kW、400kHz。它們都是電子管式高頻電源的理想替代產(chǎn)品。當(dāng)輸出功率與電子管電源相同時(shí)，節(jié)電35%～40%，節(jié)省安裝面積50%，節(jié)約冷卻水40%～50%。隨著科技的進(jìn)步，在高頻感應(yīng)淬火領(lǐng)域，MOSFET有望取代SIT。

　　2、淬火機(jī)床　　感應(yīng)淬火機(jī)床更加趨向自動(dòng)化，CNC控制逐漸增多，自動(dòng)分檢零件與自動(dòng)識(shí)別進(jìn)機(jī)零件功能的機(jī)床增多。

　　（1）通用淬火機(jī)床

　　通用淬火機(jī)床朝柔性化方向發(fā)展，一臺(tái)淬火機(jī)床可以對(duì)不同性能要求的不同零件感應(yīng)加熱淬火。德國研制的一種曲軸淬火機(jī)床，法蘭件感應(yīng)淬火柔性加工系統(tǒng)略加調(diào)整能處理不同尺寸的相似工件;對(duì)于軸類零件在一定直徑范圍內(nèi)（如30mm）與長度300～800 mm范圍內(nèi)，對(duì)于相似淬火要求的軸類零件，淬火機(jī)能自動(dòng)編制14種程序，自動(dòng)識(shí)別進(jìn)機(jī)零件;Robotron.Eiothermzui近推出了雙主軸立式淬火機(jī)，在一個(gè)緊湊的工藝單元內(nèi)進(jìn)行工件的淬火與回火，能處理輪軸、三槽套及其他萬向節(jié)件，轉(zhuǎn)換工件只需2～5min，用計(jì)算機(jī)編程，根據(jù)工件號(hào)在2 min內(nèi)就可調(diào)出有關(guān)工藝數(shù)據(jù);一汽引進(jìn)的GH公司數(shù)控淬火設(shè)備通用性強(qiáng)、自動(dòng)化程度，在復(fù)雜零件上可實(shí)現(xiàn)多段變功變速，編程容易、操作方便。圖1是GH公司的數(shù)控淬火機(jī)床。

　　（2）淬火機(jī)床

　　淬火機(jī)床更加化，采用機(jī)械手上下零件，加熱、淬火、回火、校直、檢查*自動(dòng)進(jìn)行。*的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以監(jiān)控并屏幕顯示淬火過程和工藝參數(shù)，跟蹤全部操作過程，如發(fā)現(xiàn)故障或工藝參數(shù)偏離給定值，便自動(dòng)修正或自動(dòng)列出不合格零件，使控制系統(tǒng)暫停工作并報(bào)警，同時(shí)屏幕上顯示故障性質(zhì)和所要修正的動(dòng)作。更*的控制系統(tǒng)還適應(yīng)材料化學(xué)成分的波動(dòng)，并自動(dòng)調(diào)整比功率或加熱時(shí)間，以保證感應(yīng)淬火零件的質(zhì)量。例如日本高周波熱煉株式會(huì)社川崎工廠的臥式半軸淬火機(jī)床，上尾廠可同時(shí)淬三根半軸，群馬廠可同時(shí)淬兩根半軸，機(jī)床實(shí)際上是感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線，全過程除校直、熒光探傷檢查需一名工人外，其余全部自動(dòng)進(jìn)行。

　　（3）機(jī)器人的應(yīng)用

　　日本高周波熱煉株式會(huì)社制造的一臺(tái)立式通用淬火機(jī)床上配置一臺(tái)機(jī)器人，機(jī)器人將一個(gè)二匝的感應(yīng)器進(jìn)行依次平面掃描，使一塊塑料板變色，雖然使用電源功率只3 kW，但也可以看出機(jī)器人在感應(yīng)熱處理中的應(yīng)用趨勢。

　　（4）機(jī)電一體化

　　將電源、淬火機(jī)床、冷卻系統(tǒng)組成成套裝置，具有占地面積小、生產(chǎn)效率高、一次安裝調(diào)試容易等優(yōu)點(diǎn)。國外zui近問世的曲軸固定加熱淬火裝置占地面積僅為組合式成套裝置的1/4。

　　3、淬火工藝

　　（1）靜止式曲軸感應(yīng)淬火

　　采用靜止式曲軸感應(yīng)淬火新技術(shù)的zui初的兩臺(tái)裝置在福特公司V6和V8曲軸淬火和回火工藝中得以應(yīng)用，表現(xiàn)出了良好的市場前景。其特點(diǎn)是:加熱時(shí)間短，一般僅為1.5～4s，傳統(tǒng)工藝是7～12s;電效率高、成本低;感應(yīng)器與工件之間允許有較大間隙，調(diào)整方便;操作簡單、重復(fù)性好、易于維護(hù);占地面積小，僅為原來的20%左右。

　　（2）低淬透性鋼齒輪淬火

　　現(xiàn)在俄羅斯許多汽車工廠廣泛采用低淬透性鋼進(jìn)行整體感應(yīng)加熱表面淬火，已大量應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)后橋齒輪、挖掘機(jī)齒輪、傳動(dòng)十字軸、火車車廂用滾動(dòng)軸承、汽車板簧、鐵路螺旋彈簧等，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　（3）雙頻感應(yīng)加熱淬火

　　國外雙頻淬火主要用于齒輪。20世紀(jì)90年代，美國用10kHz中頻和150kHz高頻電源，先讓齒輪在中頻感應(yīng)器中加熱，然后迅速降到高頻感應(yīng)器中加熱，zui后落入油中淬火。進(jìn)入21世紀(jì)，此工藝又有新進(jìn)展，如GH公司采用電力電子開關(guān)轉(zhuǎn)換頻率，使齒輪的齒頂和齒跟的加熱更加均勻，更好地保證了齒輪的淬火質(zhì)量。

　　我國汽車工業(yè)應(yīng)用感應(yīng)熱處理技術(shù)現(xiàn)狀

　　1、電源

　　電源是感應(yīng)加熱的關(guān)鍵設(shè)備之一，隨著感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了機(jī)械式中頻發(fā)電機(jī)組和真空管式高頻電源、晶閘管中頻電源及全晶體管電源三個(gè)發(fā)展階段。在20世紀(jì)80年代后期，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，晶閘管中頻電源已*取代了中頻發(fā)電機(jī)組，我國自90年代中期也已逐步取代。

　　同機(jī)械式中頻發(fā)電機(jī)組相比，晶閘管（SCR）中頻電源具有以下優(yōu)點(diǎn):體積小、重量輕、材料消耗少;電效率高，逆變停止時(shí)幾乎不消耗電能，逆變效率可達(dá)90%以上;無機(jī)械運(yùn)動(dòng)、噪音小、運(yùn)行可靠、負(fù)載匹配容易，可以根據(jù)負(fù)載情況確定電源的頻率;啟動(dòng)停止方便，頻率能自動(dòng)跟蹤以保持*運(yùn)行狀態(tài);產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡單、制造周期短;安裝容易，不需要特殊的基礎(chǔ);維修方便等。

　　我國的晶閘管中頻電源的共同特點(diǎn)是全集成化控制線路數(shù)字化程度高于90%、啟動(dòng)成功率幾乎達(dá)到100% 、除具有常規(guī)的水壓不足、快熔熔斷、過流、過壓等保護(hù)功能外，還具有限流、限壓等保護(hù)功能、功能較齊全的晶閘管電源還配置逆變失敗、水溫監(jiān)視等可選功能，其頻率zui高可以作到8kHz，額定功率可以作到1000kW左右，如果在裝配工藝上再進(jìn)一步改進(jìn)的話，可以接近*水平。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步，跟蹤80年代感應(yīng)加熱技術(shù)水平，我國于90年代中期開發(fā)出*臺(tái)電效率較高的50kW/50kHz IGBT電流型超音頻感應(yīng)加熱電源（圖2）。目前可做到頻率0.4～50kHz、zui大功率可達(dá)到800 kW，頻率達(dá)到100kHz時(shí)功率達(dá)到100 kW 。