[发明专利]细长工件的加热线圈、热处理装置和热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于沿着工件的纵向加热细长工件的凹部侧面的加热线圈，并且还涉及用于热处理该细长工件的凹部侧面的热处理装置和热处理方法。

背景技术

现有技术的加热线圈构造成使得当热处理具有凹部侧面的细长工件时，在不加热工件的其它侧面的情况下加热凹部侧面。

例如，JP3924084B2公开了一种加热线圈，该加热线圈具有：棒状导体，该棒状导体在与工件的纵向垂直的细长工件的横向上延伸；和突部，该突部形成在导体上，以插入到侧面上的各个凹部内，从而在沿着纵向相对移动工件的同时感应加热工件的整个凹部侧面。加热线圈构造成防止工件的纵向端部处的不充分加热。

JP 2004-204248A公开了一种加热线圈装置，该加热线圈装置具有：线圈本体，该线圈本体相对于与工件的进给方向垂直的横向安置在细长工件的各个侧上；和突部，该突部形成在线圈本体上，以朝着工件的侧面上的各个凹部突出。将每个突部都设计成具有能够在纵向上均匀地感应加热相应的侧面的尺寸，从而提高加热效率。

然而，加热线圈的加热细长工件的整个侧面的部分安置成在与侧面的纵向垂直的方向上延伸。因此，限制了线圈的面对工件的部分的面积，这使得难以高速加热工件。

为了加速热处理，例如，可以使用较宽的部件形成加热线圈，从而增加线圈的越过细长工件的侧面延伸并且面对细长工件的侧面的部分的面积。然而，在这种情况下，线圈的增加的截面面积要求更大的电力，这使得效率恶化。

可选择地，可以增加线圈的越过工件的侧面延伸的部分的数量，而不使用较宽的部件。然而，这导致加热线圈的结构复杂。因此，经过线圈的电流路径和冷却液路径也变得复杂，这增加了线圈的输出损耗，并且使得难以维持冷却液的特定水平的流量。

发明内容

本发明的目的是提供能够以低电力损耗加速对于细长工件的侧面的热处理的加热线圈、热处理装置和热处理方法。

根据本发明的方面，提供了一种加热线圈。该加热线圈构造成感应加热具有沿着角部互相邻接的第一侧面和第二侧面的细长工件。所述第一侧面在从所述角部隔开的位置处具有凹部。所述第一侧面、所述第二侧面和所述凹部在所述工件的纵向上连续地延伸。所述加热线圈包括：基部导体，该基部导体构造成面对所述第一侧面；和突出导体，该突出导体构造成面对所述凹部。所述突出导体的宽度比所述基部导体的宽度窄。所述突出导体布置成从所述基部导体的位置朝着所述凹部突出。所述基部导体和所述突出导体布置成在所述纵向上延伸。

根据本发明的另一个方面，提供了一种热处理装置。该热处理装置包括：所述加热线圈和构造成冷却所述工件的冷却部。所述加热线圈布置成感应加热在所述纵向上相对移动的所述工件。所述冷却部在所述纵向上布置在所述加热线圈的下游。所述突出导体的至少一部分在所述纵向上布置在所述基部导体的上游侧。

根据本发明的另一个方面，提供了一种热处理方法。该热处理方法包括：通过使所述工件在所述纵向上相对于所述加热线圈移动来感应加热所述工件；和在所述纵向上的所述加热线圈的下游位置处冷却所述工件。所述突出导体在所述纵向上在所述基部导体的上游位置处感应加热所述工件。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的热处理装置的透视图；

图2是热处理装置的加热线圈的前视图；

图3是加热线圈的左侧视图；

图4是加热线圈的平面图；

图5是图示出加热线圈的电流路径的图；

图6A至6D是图示出根据本发明的实施例的热处理方法的图；以及

图7是根据参考实例的加热线圈的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图具体描述本发明的实施例。

工件

如图1所示，本发明的实施例中的要被热处理的工件10是具有沿着与工件10的纵向垂直的平面截取的大致恒定截面的细长工件。下面描述的工件10的轴线是直线，但是可以具有弧状或环状。

工件10具有大致矩形截面。在图1中，工件10的位于工件10的左右侧上的第一侧面具有不规则形状，并且工件10的位于工件10的上下侧上的第二侧面是平面。第一侧面11和第二侧面12沿着角部13互相邻接。

在角部13处，第一侧面11与第二侧面12互相连接，使得第一侧面11与第二侧面12形成角。角部13的不受限实例包括角尖、圆表面、倾斜面和收缩面。在角部13处的热传导率比在第一侧面11和第二侧面12处的热传导率高。