赵春燕

摘要： 试验采用高频感应平面加热方式，利用自行设计的可编程逻辑控制器，控制高频电流的大小、感应加热的速度、上限加热温度、喷水冷却时间、热疲劳周期等多参数，对灰口铸铁及其表面WCCo涂层试件实施热疲劳试验，设计了在热疲劳试件表面用划定单元区域的方法，对单元区域测量热疲劳裂纹数量和长度，累计计算总热疲劳裂纹数量和长度，作为试件抗热疲劳性能较为定量的判定方法。用此方法判定了灰口铸铁、灰口铸铁表面激光熔敷WCCo涂层及涂层激光熔敷参数的不同条件下试件的抗热疲劳性能。

关键词： 高频感应加热；可编程逻辑控制器；热疲劳

中图分类号： TG405

Abstract： In this experiment， highfrequency induction plane heating method was used to test thermal fatigue of the WCCo coating on the surface of the grey cast iron with selfdesigned programmable logic controller by controlling the parameters of highfrequency current， induction heating speed， upper limit of heating temperature， water cooling time， thermal fatigue cycle. The method of delimiting unit area on the surface of specimen was designed. By measuring the number and length of thermal fatigue crack on the unit area， accumulative number and length was as a more quantitative method to judge the fatigue resistance. This method can be used to judge the fatigue resistance of grey cast iron and laser cladding layer WCCo on the surface of the grey cast iron under different laser cladding parameters.

Key words： highfrequency induction heating； programmable logic controller； thermal fatigue

0 前言冷热疲劳是指材料在交变温度下，由于热应力使材料损伤以致开裂的现象[1-2]。为了研究金属材料的热疲劳性能，国内外对热疲劳试验方法作了不少研究，在国内已制定了热作模具钢热疲劳试验的GB/T 15824—2008国家标准，但到目前为止还没有国际上公认的标准试验方法。因此各家的热疲劳试验设备、试样形状（圆柱，圆片等）、尺寸、加热方式（流态床、炉中、火焰、高频等）、加热温度、速度（分钟级别、秒级别）、保温时间、冷却介质（水、气体等）、冷却方式（喷、吹、浸入等）、冷却速度、环境介质（空气、腐蚀介质、真空等）、载荷（有、无）、热疲劳损伤的定性（与裂纹图谱对照）和定量（裂纹数量及长度）判定等诸方面因素也各不相同。试验采用了加热速度接近承受热疲劳工件工况条件的高频感应平……