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感应加热技术与如何选好用好高频机中频机

时间:2011-01-17 11:46:51  来源:热处理技术网  作者:吕健

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    文章简介:很多做热处理工作的朋友,甚至有些做电子技术工作的朋友,对感应加热方式知之甚少.为了使更多的人了解它,掌握它;使更多的人能够针对所需要的加工艺,工件的形状、尺寸,以及所需要的加热速度等综合指标,进行正确地选好机型,用好机器,本人编写了此文。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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电磁感应式加热的分类与区别 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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英国物理学家法拉第的电磁感应定律告诉我们磁可以生电,丹麦的自然哲学家奥斯特的右手定则(安培定则)告诉我们电可以生磁。然而无论是磁生电还是电生磁,所针对的物体必须具有良好的导电、导磁或既导电又导磁的的特性。由于通常只有金属材料才能符合条件,而非金属材料中则只有石墨等极少数物质符合条件。因此电磁感应加热技术主要应用于对金属材料和石墨的加热。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
那么,热量是如何产生的呢?设备输出的交变电流,通过电感线圈(感应圈)转换成交变磁场后,作用于处于电磁场中的金属工件(或石墨)上。这时在工件中便会自然地产生许多闭合的旋转电流(涡流),该电流极大(相当于短路电流).由于电流具有热效应(Q=I*I*R*T),所以自然会产生了很多的热量。另外,工件内部还存在着一种磁滞损耗,它也会使工件内部产生一定的热量。因此,工件便会在极短的时间(多以秒计)内急剧升温.如果需要,可使任何金属材料达到熔点,石墨达到升华。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
     根据设备所输出的交变电流的频率高低不同,可将感应加热技术按工作频率分为五类:低频感应加热,中频感应加热,超音频感应加热,高频感应加热和超高频感应加热。               由于交变电流在导体中流动时存在着趋肤效应,即,随着电流的频率升高,电流会趋向于导体的表层流过。因此,这五种感应加热方式便有了不同的特性. DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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特性比较: DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
低频感应加热方式 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
频率最低,频率范围:工频(50HZ)至1KHZ 左右,常用的频率多为工频。相对加热深度最深,加热厚度最大,约10-20mm;。主要用于对大工件的整体加热、退火、回火和表面淬火等。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
中频感应加热方式 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
频率范围:一般1KHZ至20KHZ左右,典型值是8KHZ左右。加热深度、厚度约3-10mm。多用于较大工件,大直径轴类,大直径厚壁管材,大模数齿轮等工件的加热、退火、回火、调质和表面淬火及较小直径的棒材红冲、煅压等。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
超音频感应加热方式 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
频率范围:一般20KHZ至40KHZ左右(因为音频频率为20HZ至20KHZ,所以称它为超音频)。加热深度、厚度,约2-3mm。多用于中等直径的工件深层加热、退火、回火、调质,较大直径的薄壁管材加热、焊接、热装配,中等齿轮淬火等。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
高频感应加热方式 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
频率范围:一般40KHZ至200KHZ左右,常用40KHZ至80KHZ。加热深度、厚度,约1-2mm。多用于小型工件的深层加热、红冲、煅压、退火、回火、调质,表面淬火,中等直径的管材加热和焊接、热装配,小齿轮淬火等。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
超高频感应加热方式 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
频率相对最高,频率范围:一般200KHZ以上,可高达几十MHZ。加热深度、厚度最小,约0.1-1mm。多用于局部的极小部位或极细的棒材淬火、焊接,小型工件的表面淬火等。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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    感应式加热的主要优点和缺点: DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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1)对工件无需整体加热,可有选择性地进行局部加热,因而电能消耗少,工件变形小。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
2)加热速度快,可使工件在极短的时间内达到所需温度,甚至1秒以内。从而使工件的表面氧化和脱碳都较轻,大多数工件都无须气体保护。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
3)可根据需要通过调整设备的工作频率和功率,对表面淬硬层进行调控。从而使淬硬层的马氏体组织较细,硬度、强度和韧性都比较高。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
4)经感应加热方式热处理后的工件,表面硬层下有较厚的韧性区域,具有较好的压缩内应力,使工件的抗疲劳和破断能力都更高。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
5)加热设备便于安装在生产线上,易于实现机械化和自动化,便于管理,可有效地减少运输,节约人力,提高生产效率。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
6)一机多用。即可完成淬火、退火、回火、正火、调质等热处理工艺,又可完成焊接、熔炼、热装配、热拆卸及透热成形等工作。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
7)使用方便、操作简单、可随时开启或停止。且无须预热。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
8)即可手动操作,也可半自动和全自动操作;即可长时间地连继工作,亦可即用即停随机使用。有利于设备在供电低谷电价优惠期的使用。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
9)电能利用率高,环保节能,安全可靠,工人工作条件好,国家提倡。等等. DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
虽然,它也存在着一些缺点。例如,设备比较复杂,一次投入的成本相对较高,感应部件(感应圈)互换性和适应性较差,不宜于在一些形状复杂的工件上应用等。但它的综合指标好,优点明显多于缺点。所以,感应式加热是目前金属加工的一种主要工艺。是取代煤炭加热、油料加热、燃气加热,以及电炉加热、电烘箱加热等加热方式的理想选择。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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    感应加热设备的选择 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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如何选择、选用感应加热设备呢?主要要从几个方面考虑: DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
被加热的工件形状和尺寸 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    工件大、棒料、实材,应选用相对功率大,频率低的感应加热设备;工件小、管材、板材、齿轮等,则选用相对功率小,频率高的感应加热设备。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
需要加热的深度和面积 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    加热深度深,面积大,整体加热,应选用功率大,频率低的感应加热设备;加热深度浅,面积小,局部加热,选用相对功率小,频率高的感应加热设备。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
所需的加热速度 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    需要的加热速度快,应选用功率相对较大,频率相对较高的感应加热设备。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
4)设备的连继工作时间 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    连续工作时间长,相对选用功率略大的感应加热设备。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
5)感应部件与设备的连线距离 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    连线长,甚至需要使用水冷电缆连接,应相对选用功率较大的感应加热设备。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
6)工艺要求 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    一般来说,淬火、焊接等工艺,相对可以功率选小一些,频率选高一些;退火、回火等工艺,相对功率选大一些,频率选低一些;红冲、热煅、熔炼等,需要透热效果好的工艺,则功率应选得更大,频率选得更低。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
7)工件的材料 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    金属材料中熔点高的相对选用功率大一些,熔点低的相对选用功率小一些;电阻率小的选用功率大一些,电阻率大的选用功率小一些。等等。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
    以上这些基本知识,必须综合分析和应用,才能用的好,用的巧,用的自如。这不但是每个感应加热设备的专业技术人员必须掌握的,也需要使用者、欲用者尽量了解和掌握的。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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待续。常用的各种金属材料的熔点、电阻率及针对性的加热措施和技术手段;各种感应加热设备的电路特点和差别,如何提高感应加热设备的可靠性;感应部件的结构与效率及制作;感应加热设备的发展走向等。 DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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吕健简介:男,48岁,自动化专业,电子技术是其一生的爱好和追求。受到军地双方教育,从事电子科研、教学和应用工作三十余年。培养电子技术人员三千多名,曾担任多家电子公司的总工程师.主要研发的电子产品有:高频机,中频机,高中频二用机,工模具修补机,超声波电子抛光机,电磁加热机等.在高频感应加热技术行业中,有很好的知名度。在全国几十次的大型展会上,成功地为参展人员讲演了高中频感应加热技术的基本原理、实际应用、操作要点及主要优势、优点等。使更多的人了解、掌握和使用了此项技术,为此多次受到会展城市的电视台专访。如果你是此行业的人士,如果你参加过全国与此技术设备相关的大型活动,也许你们早已经认. DtS中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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