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作者: admin 来源: 未知 发布时间:2019-02-04 09:36 文字大小:[][][]

  电磁感应加热,或简称感应加热,是加热导体材料比如金属材料的一种方法。它主要用于金属热加工、热处理、焊接和熔化。顾名思义,感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流,依靠这些涡流的能量达到加热目的。感应加热系统的基本组成包括感应线圈,交流电源和工件。根据加热对象不同,可以把线圈制作成不同的形状。线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流来加热。

  感应加热的原理就是遵循电磁感应、集肤效应、热传导三个基本原则。 感应加热用一个模拟的单匝短路次级线圈来说明。以援助体加热的方式为例,工件和感应器的组合可以看做事一台具有多匝初级线圈(感应器线圈)和单匝短路次级线圈(圆柱体工件)的变压器,初级线圈和次级线圈彼此间由较小的空气间隙隔开。通电时在工件内将产生频率相同、方向与感应器中相反的感应电流,即涡流。当电流频率较高时,由于表面效应的作用,使涡流集中在工件表面,产生“集肤效应”。

  感应电流密度从加热工件的表面志中心是逐渐降低的,而电流的频率越高,降低的比率也越大。电流密度的这种降低率也取决于被加热材料的电阻率和相对磁导率两个物理量。表示感应电流的分布随透入深度而变化以及控制电流分布的因素,电流密度大约降到表面电流密度值的三分之一处得深度即为“集肤深度”。 工程上规定,从表面到电流为I/e(e=2.718)处得深度为电流透入深度△。 经计算证明:86.5%的热量产生于深度为△的薄层内。

  ①表面效应:当交变电流流过导体时,电流密度沿着导体截面的分布是不均匀的。

  ②邻近效应:高频电流通过两个相邻导体时,若电流方向相反,电流从两导体的内侧流过;若电流方向相同,电流则从两导体的外侧流过。这这种现象称为邻近效应。

  ③环流效应:高频电流流过环形导体时吗,最大电流密度分布在环形导体的内侧,这种现象称为环流效应。

  ④尖角效应:当感应器与工件之间的间隙相同时,工件的尖角处易集中磁感应线,而使感应电流密度过打,以致在工件的尖角处产生过烧,这种现象称为尖角效应。

  ⑤导磁体的“驱流”作用:感应加热表面淬火时,环流消音使高频电流密集在感应器内侧,对工件外表面的加热不利。但对工件内孔加热时,感应器的效率低,为此,往往在感应器上放置导磁体,将电流“驱”向感应器的外侧,因此,导磁体的实质是改变磁感应线方向。 一般高频常用的导磁体为铁氧体。中频常用的导磁体为硅钢片或软铁状的导磁体。

  感应加热表面淬火具有表面质量好,脆性小,淬火表面不易氧化脱碳,变形小等优点,所以感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛应用。

  将工件放在用空心铜管绕成的感应器内,通入中频或高频交流电后,在工件表面形成同频率的的感应电流,将零件表面迅速加热(几秒钟内即可升温800~1000度,心部仍接近室温)后立即喷水冷却(或浸油淬火),使工件表面层淬硬。

  2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体,硬度稍高(2~3HRC)。脆性较低及较高疲劳强度。

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