[发明专利]加热装置和加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于感应加热工件的加热装置和加热方法。

背景技术

在现有技术的热处理中，利用被供给有交流电力的线圈所形成的磁场来感应加热工件。

在感应加热中，用于处理工件的润滑剂、形成在工件的加热表面上的结垢(氧化层)等附着于线圈。当结垢沉积在线圈上时，例如，可能在线圈与工件之间通过结垢发生短路，从而损坏工件或线圈。

因此，根据现有技术的感应加热装置，在加热完成之后将冷却液喷射到工件上时，诸如水这样的冷却液也喷射到线圈上，使得附着于线圈的结垢被去除(例如，参见JP 5504516B2)。

在该感应加热装置中，为了防止由于向线圈喷射的冷却液被散布到正被加热的工件上而引起的工件的温度不均匀，在完成工件的加热并且将工件从线圈取出之后，再将冷却液喷射到线圈。

当通过使线圈相对于在工件的纵向上被供给的工件相对移动从而连续地感应加热细长工件时，要求相应的时间，直到完成工件的加热。如果在加热期间未通过喷射冷却液而去除结垢，则结垢沉积在线圈上，并且工件或线圈可能由于短路而损坏。

依据工件而形成线圈。存在各种形状的工件。有时，工件的加热目标部包括能够容易被过度加热的部分，诸如角部、突部或孔。为了防止加热目标部的局部过热，通常地，将线圈设计成具有适当的形状，并且/或者使用磁屏蔽来控制加热目标部上的每个部位的加热温度，但是这引起线圈的制造成本的升高或者设施的复杂化。

发明内容

本发明的目的是提供能够保护线圈的加热装置和加热方法。

本发明的另一个目的是提供能够利用简单构造来调整工件的加热目标部中的加热温度分布的加热装置和加热方法。

根据本发明的方面，一种加热装置包括：线圈，该线圈构造成接收交流电力，以形成感应加热工件的磁场；和喷射单元，该喷射单元构造成至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到所述线圈。

根据本发明的另一个方面，一种加热方法包括：利用被供给有交流电力的线圈所形成的磁场来感应加热工件；和至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到所述线圈。

根据本发明的另一个方面，一种加热装置包括：线圈，该线圈构造成接收交流电力，以形成感应加热工件的磁场；和喷射单元，该喷射单元构造成至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到置于所述磁场中的所述工件的加热目标部。

根据本发明的另一个方面，一种加热方法包括：利用被供给有交流电力的线圈所形成的磁场来感应加热工件；和至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到置于所述磁场中的所述工件的加热目标部。

附图说明

图1是示意性地图示出根据本发明的实施例的加热装置的一个实例的构造的图。

图2是图示出图1的加热装置的构造的图。

图3是加热装置的线圈的立体图。

图4是图示出在使用图3的线圈的感应加热期间在工件中流动的涡流的图。

图5A是示意性地图示出淬火处理中的工件的硬化形态(hardening patterns)的图。

图5B是示意性地图示出淬火处理中的工件的另一硬化形态的图。

图5C是示意性地图示出淬火处理中的工件的另一硬化形态的图。

图5D是示意性地图示出淬火处理中的工件的另一硬化形态的图。

图6是示意性地图示出根据本发明的实施例的加热装置的另一个实例的构造的图。

图7是沿着图6的线VII-VII截取的截面图。

图8是示意性地图示出根据测试实例的工件的硬化形态的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。

图1是示意性地图示出根据本发明的实施例的加热装置的一个实例的构造的图。

图1所示的加热装置1构造成感应加热细长工件W，并且包括构造成感应加热工件W的线圈10，和喷射单元11。

工件W是具有矩形截面形状的矩形部件，并且工件W的左右侧面Wa、Wb经受加热。工件W的形状不受特别限制，并且工件W可以是圆杆或者具有矩形截面形状或圆形截面形状的管部件。矩形工件W的整个外周部可以被加热。

由于通常使用模具来拉伸材料而使细长工件W成型，所以毛刺和磷化残留物随着拉伸处理而附着于工件W。