[发明专利]用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理装置及方法

权利要求书

1.一种用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理装置，其特征在于，其包含感应加热线圈，环形冷却液喷头，红外热电偶，金属管，反馈控制系统，冷却塔I，冷却塔II，其特征在于，距离金属管的外表面3～15mm处设置一个感应线圈，使管材从感应线圈中穿过，感应线圈底座与反馈控制系统相连，通过控制系统来控制加热的温度，感应线圈内孔与冷却塔I相连，其冷却水通过冷却塔I循环，反馈控制系统用于精确稳定地控制感应线圈加热的温度，冷却塔I用于循环感应线圈中的冷却水；距离感应线圈1～3mm处感应线圈设置一个红外线热电偶用来测量实际的加热温度，并将数据反馈给控制单元；距离感应线圈50～100mm处设置一个环形冷却喷头，用于急速冷却加热后奥氏体化的管材，使之淬硬；冷却塔II与环形冷却喷头连接，用于循环冷却液；

所述的用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理方法，其具体步骤为：

（1）将管材整体加热，使管材奥氏体化：

将金属管放在用空心铜管绕成的感应器内，通入高频交流电，设置感应加热线圈装置的控制加热时间为0.1～3s，调节器设置为电流模式，电流量为30～65%，功率为10～20kW，通过以上参数的控制线圈温度保持在600～1000℃，在金属管表面形成同频率的感应电流，迅速移动并同时旋转金属管将金属管表面迅速均匀地加热至亚共析钢Ac₃以上30～50℃，保温1～30分钟，使之奥氏体化；

（2）将加热后的管材急速冷却，使金属管整体淬硬：

使用环形冷却喷头对金属管进行喷冷却液5～30分钟，使金属管迅速冷却，以达到淬火的目的；

（3）外表面退火加热，严格控制电流参数,其目的在于, 精确控制热影响层深度在0.5～1.5mm；

（4）将保温后的管材进行空冷

将管材放置在室温下，直至金属管完全冷却。

2.如权利要求1所述的一种用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理装置，其特征在于，所述的感应线圈：双层铜制管，冷却水从感应线圈内孔一端流进，另一端流出至冷却塔，冷却水循环使用；感应线圈底座与反馈控制相连，通过控制系统来控制加热的温度。

3.如权利要求1所述的一种用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理装置，其特征在于，所述的反馈控制系统：用于精确稳定地控制加热的温度；反馈控制单元包含调节单元，给定电位器，红外热电偶；根据反馈的差值，通过时间、频率、功率控制感应的加热温度。

4.如权利要求3所述的一种用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理装置，其特征在于，所述的给定电位器：通过电阻分压原理输出一个可调的电压，给控制电路提供一个与控制输出量成正比的电压信号。

5.如权利要求3所述的一种用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理装置，其特征在于，所述的调节器：将生产过程参数的测量值与给定值进行比较，得出偏差后根据一定的调节规律产生输出信号推动执行器消除偏差量，使该参数保持在给定值附近。

6.如权利要求1所述的一种用于强化高压燃料喷射管内面的感应热处理装置，其特征在于，在所述的步骤（3）中，设置感应加热线圈装置的控制加热时间为1～5s，调节器设置为电流模式，电流量为10～20%，功率为2～6kW，通过以上参数的控制加热温度保持在300～700℃，保温5～30分钟。