齿轮的双频感应加热淬火方式
1双频感应加热原理
由于可控硅变频器研制成功，能更方便地得到所要求的频率，因此就为从单频率感应加热转向两个以上频率组合加热的方法提供了可能性。
1.1原理
为了均匀加热表面凹凸不平的制件，曾设想用两种不同的频率进行感应加热。根据被加热制件的形状和涡流穿入深度 ，利用频率的低频提高制件凹处的温度 ，高频提高制件凸起部分的温度 ，从而使制件获得均匀的温 度 。
这种原始的双频感应加热 和单频加热相比，虽可获得较高的淬火质量。但作为使齿面 加热更均匀的关键参数—— 频率转换时间的控制是很难掌握的 。实际上往往要经过数次试验方能确定，故效率很低 。并且要使用两台高频变压器，频率转换计时失准时很难调整 。此外，还受齿轮模数和轮廓尺寸的限制 。
1.2 新的双频感应加热方法
新的双频感应加热方法可取代传统的单频和原始的双频感应加热的新的双频感应加热装置，尤其适台对齿轮进行，高生产率的热处理 。这种双频感应加热只用一个感应线圈，可轮流用连续的或断续的不同频率的电流，使工件均匀加热 。虽以极短的时间间隔轮流通以不同频率的电流 ，但和用两个不同频率重合在一起 加热时的效果一样，可以随意调节齿底 、齿面温度 。与传统方法相比，生产率和控制性能都得到明显改善 。
齿轮双频感应加热过程及齿轮材质的选择
双频加热的原理是使用低高两种频率的热源。首先，以较低频率的热源加热(3—10kHz)，为齿轮预热提供所需能量。
随后，立即进行高频热源加热，频率范围100-250kHz之间。频率选择依齿轮尺寸及周节大小而定。高频热源将迅速使全部齿轮外表面加热至淬火温度，然后齿轮立即淬火，获得设计所规定的硬度。
在双频加热中，固定在心轴上旋转着的齿轮接受预热，随后一个快速“脉冲使之达到终适宜的淬火温度后，工件被送入水中淬火。全部过程共需30秒钟。
这一过程为计算机所控制。由于加热速度快，表面无氧化、脱碳现象，外观质量及心部材料的性能仍保持不变。
制造齿轮有多种材料，从工艺及经济的观点出发，钢得到广泛应用。
含碳量决定钢能达到的硬度。通常用于感应热处理的钢，视其表面的设计硬度要求，含碳量一般为0.40，0.50或0.60％为宜。
要使零件在局部加热之后淬火硬化，钢的含碳量必须达到设计硬度的要求。
双频感应淬火解决这一问题的办法是，严格控制热处理变形，使变形量限制在太多数齿轮的设计要求范围之内。
齿轮淬火处理有其特点，双频感应处理是各种方法中较理想的。在常规处理中，要同时满足一定的硬化层深度及变形要求是困难的，因为两者会相互影响，相互制约。而双频感应方法仅对齿轮的局部提供淬火所必须的能量(比常规生产减少2—3倍)，因此，变形范围及硬化深度均达到设计要求。
边轮支承轴的中频感应淬火
轮边支承轴是一种大型重载外圆变截面感应淬火零件，其材料从欧洲进口 (零件材料按欧洲标准 ) ，成分接近于国内的 35Ｇ钢 ，热处理要求十分严格。硬化层深度要求较深 ，且在不同截面处的硬化层深度要求不一 ，台阶处要求连续过渡。淬火加热及冷却系统在完成一个工作程序后 ，回到起始工作位置时 ，其重复定位精度误差不能超过 0.05ｍｍ ，系统的移动速度应均匀平稳 ，能在规定的不同位置停留 ，在不同区域以不同的规定速度工作 ，这样才能保证工件不同截面及尺寸过渡区的硬化层深度达到工艺要求 ，产品质量连续、稳定、可靠。
感应淬火设备是保证质量的前提 ，在正常生产过程中应尽可能减少人为因素对产品质量造成的影响 ，齿轮表面淬火设备原理，即自动化程度要高 ，不同工件的成熟工艺及参数等都应能存储 ，随时调用。感应器截面是斜面状 ，使用安装时感应器底部尽可能贴近工件的环形面 ，感应器内径也比常规尺寸偏大 ，使其稍离圆柱区。适当停留感应器 ，由于热传导和微弱感应双重影响 ，使环形区与圆柱区之间的过渡区 得以加热 ;之后 ，感应器沿圆柱区向花键区方向移动 ，并根据硬化层深度要求不同 ，设定不同的移动速度和加热功率 ，并冷却 ，可以获得预期的硬化层。
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