感應(yīng)加熱裝置

1、感應(yīng)加熱裝置1感應(yīng)加熱裝置是工程中最常用的工件表面熱處理加熱設(shè)備，在齒輪、氣缸等零件的表面處理中應(yīng)用廣泛。2中、高頻電流特色1.集膚效應(yīng)交變磁場(chǎng)在工件內(nèi)發(fā)生的電動(dòng)勢(shì)將在工件內(nèi)發(fā)生閉合電流渦流渦流在工件橫截面上分布是不均勻的，由工件外表向心部呈指數(shù)規(guī)則衰減。假定：距離工件外表x處渦流的電流強(qiáng)度為Ix，則有：，式中I0為工件外表渦流的電流強(qiáng)度，C為光速，為工件資料電阻率，為工件資料磁導(dǎo)率，f為感應(yīng)加熱電源頻率。Ix-x的曲線(xiàn)示意圖如圖所示。345感應(yīng)加熱設(shè)備分類(lèi)按電流頻率分類(lèi)：高頻感應(yīng)加熱設(shè)備（100-1000KHz），常用頻率規(guī)模為200-300KHz；中頻感應(yīng)加熱設(shè)備（0.5-10KHz），常

2、用頻率規(guī)模為2.5和8.0KHz兩種；超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備（10-100KHz），常用頻率規(guī)模為30-40KHz；工頻感應(yīng)加熱設(shè)備，頻率為50Hz簡(jiǎn)單倍數(shù)。按變頻方法分類(lèi)：電子管變頻設(shè)備、機(jī)式變頻設(shè)備、半導(dǎo)體（可控硅）變頻設(shè)備和工頻設(shè)備。中頻感應(yīng)加熱設(shè)備特色電流頻率一般為1000-8000Hz；適用于加熱深度深（3-16）mm、工件直徑大（20-500mm）的鋼鐵零件表面淬火，也可用于回火、正火、鍛坯透熱或熔煉金屬。6中頻電源有種頻發(fā)電機(jī)和晶閘管中頻電源兩種。國(guó)產(chǎn)中頻發(fā)電機(jī)頻率有1000、2500、4000、8000Hz等四種標(biāo)準(zhǔn)。多見(jiàn)類(lèi)型表明辦法為：DGF-，其間D表明電控，G表明感應(yīng)，F(xiàn)表明

3、發(fā)電機(jī)；第一個(gè)方框字母表明用處，如C表明淬火，T表明透熱，R表明熔煉；第二第三方框數(shù)字表明額定功率；第四方框數(shù)字表明公稱(chēng)頻率，1表明1000Hz，2表明2500Hz，3表明4000Hz，4表明8000Hz；第五方框表明序號(hào)。電流頻率和輸出功率是感應(yīng)加熱設(shè)備的兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。挑選感應(yīng)加熱設(shè)備流程行：依據(jù)熱處理技術(shù)要求斷定感應(yīng)加熱工件所需電流頻率和功率依據(jù)電流頻率和功率挑選感應(yīng)加熱設(shè)備類(lèi)型和類(lèi)型。7感應(yīng)加熱設(shè)備電流頻率挑選依據(jù)1.淬硬層深度x：依據(jù)集膚效應(yīng)，工程上規(guī)則，當(dāng)Ix降至I0的1/e處的電流深度為電流透入深度用表明。在鋼鐵材猜中，熱態(tài)電流透入深度比冷態(tài)電流透入深度大幾十倍，在800-90

4、0范圍內(nèi)，=500/（mm），該式表明，加熱設(shè)備頻率f越小，電流透入深度越大，淬硬層深度x越深，因而，可依據(jù)x斷定，然后依據(jù)斷定f。2.挑選頻率時(shí)，還應(yīng)思考設(shè)備的通用性：通常應(yīng)力求選用較低頻率，以實(shí)現(xiàn)深層加熱。但頻率也不能太低，由于隨著頻率下降，電流透入深度增大，能量損耗增大；一起頻率過(guò)低，經(jīng)過(guò)感應(yīng)器電流密度大，感應(yīng)圈冷卻要求高。通常以為x4x x216x2，即:83.挑選頻率時(shí)還需思考零件直徑：一般來(lái)說(shuō)，零件直徑越大，請(qǐng)求的淬火層越深，運(yùn)用頻率就應(yīng)越低。當(dāng)零件直徑D與電流透入深度之比D/10時(shí)，f25106/D2；當(dāng)當(dāng)3.5D10時(shí)，f30106/D2。4.零件形狀對(duì)形狀復(fù)雜零件如齒輪，電流

5、頻率很高時(shí)，電流集中于齒頂；電流頻率偏低時(shí)，電流集中于齒根或使整齒透熱。為獲得沿齒形概括的淬硬層散布，電流頻率常按齒輪模數(shù)預(yù)算，當(dāng)比功率為1.5-2.0KW/cm2時(shí)，f最好=6105/M2；當(dāng)比功率為小于1.5KW/cm2時(shí)，f最好=2.5105/M2，式中比功率指加熱零件單位面積所需功率，M為齒輪模數(shù)。凸輪軸感應(yīng)加熱最好頻率與凸輪尖部曲率半徑有關(guān)，可用下式斷定：f=3800/r2（r為凸輪尖部曲率半徑）。9感應(yīng)加熱設(shè)備功率斷定流程：由零件尺度、加熱方法和比功率核算加熱工件所需總功率然后思考功率預(yù)留和頻率請(qǐng)求查有關(guān)型號(hào)感應(yīng)加熱設(shè)備。1.感應(yīng)加熱設(shè)備各種功率概念直流輸入功率P0：陽(yáng)極電壓和陽(yáng)極

6、電流乘積，即P0=EaIa0，關(guān)于GP100-Ga型的最大直流輸入功率Pmax=13.5KV12A=162KW額外輸出功率P1=aP0,a為陽(yáng)極功率（或振動(dòng)管功率），其值為0.6-0.8。若取a=0.65，則關(guān)于GP100-Ga，P1=0.65162KW=105.3KW，在100KW擺布，與額外功率100KW共同。額外輸出功率是感應(yīng)加熱設(shè)備重要技術(shù)指標(biāo)，挑選感應(yīng)加熱設(shè)備功率就是指額外功率。10負(fù)載吸收功率PL指額外輸出功率在振動(dòng)器回路發(fā)生各種損耗后，最終傳輸?shù)焦ぜ构ぜ訜崴牡碾姽β?。PL=P1BMC，式中：B為淬火變壓器功率，其值為0.75-0.85，常取0.8；M為感應(yīng)器電功率，其值為

7、0.75-0.85，常取0.8；C為回路傳輸功率，常取0.9。關(guān)于GP100-Ga，用上式核算可得PL約為58KW。需闡明的是，出廠(chǎng)闡明書(shū)上所說(shuō)的PL=80KW是在最好狀態(tài)下用設(shè)想負(fù)載測(cè)得的數(shù)據(jù)，加熱實(shí)際工件時(shí)，不可能取得這么大的加熱功率。根據(jù)實(shí)際零件和加熱方式確定所需感應(yīng)加熱裝置1）加熱零件單位表面功率確定零件單位表面功率又稱(chēng)比功率，指被加熱零件單位面積上所需功率。11比功率是計(jì)算零件總功率，進(jìn)而選擇感應(yīng)加熱設(shè)備時(shí)最基本根據(jù)。比功率與淬硬層深度、零件巨細(xì)、加熱時(shí)刻、電流效率、加熱辦法等有關(guān)。比功率巨細(xì)直接影響加熱速度快慢，比功率越大，加熱越快，淬硬層越深。精確斷定比功率很艱難，生產(chǎn)上常采用近

8、似估算、查圖表或取經(jīng)歷數(shù)據(jù)等辦法斷定。關(guān)于中頻一次淬火常取0.8-1.5KW/cm2，中頻接連淬火常取2-3.5KW/cm2；關(guān)于高頻一次淬火常取0.8-2.0KW/cm2，高頻接連淬火常取2-3.5 KW/cm2。通常來(lái)講，零件淬火面積越小或零件尺度越小、形狀越簡(jiǎn)單、使用頻率越低、淬火層請(qǐng)求較淺、資料初始組織較細(xì)密、資料為中碳鋼或中碳低合金鋼時(shí)，比功率取上限，以取得較快的加熱速度和在較短時(shí)刻內(nèi)取得較薄淬火層。反之則取下限。122）零件加熱所需功率一次淬火總功率PL為比功率Pb與一次淬火面積S的乘積，即PL=PbS。連續(xù)淬火總功率PL=DhPb，式中D為零件直徑，h感應(yīng)圈高度。由于h=kv，式

9、中k為加熱時(shí)刻，v為零件與感應(yīng)圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。因而，PL=DkvPb3）感應(yīng)加熱設(shè)備額外輸出功率P1=PL/BMC思考預(yù)留必要的功率余量，然后查有關(guān)頻率范圍內(nèi)感應(yīng)加熱設(shè)備規(guī)格，選擇滿(mǎn)意輸出功率請(qǐng)求的類(lèi)型。式中比功率指加熱零件單位面積所需功率，M為齒輪模數(shù)。凸輪軸感應(yīng)加熱最好頻率與凸輪尖部曲率半徑有關(guān)，可用下式斷定：f=3800/r2（r為凸輪尖部曲率半徑）。13感應(yīng)加熱中頻電源技術(shù)，規(guī)劃的生產(chǎn)線(xiàn)中分別對(duì)淬火和回火技術(shù)裝備進(jìn)口紅外線(xiàn)測(cè)溫設(shè)備，完成了加熱溫度自動(dòng)控制，(而且能夠通過(guò)調(diào)理功率來(lái)完成溫度調(diào)理)，而機(jī)械傳動(dòng)部分則是采用了調(diào)速電機(jī)股動(dòng)，能夠隨意調(diào)理運(yùn)轉(zhuǎn)速度及功率，而這些操作均由基地控制系統(tǒng)

10、來(lái)完成，工人只需發(fā)動(dòng)、中止操作系統(tǒng)中的按鈕就可完成一切的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作。 跟著科學(xué)技能的開(kāi)展，感應(yīng)加熱中頻電源得到了廣泛的使用。外表熱處理能夠進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量，縮短出產(chǎn)周期和改進(jìn)勞動(dòng)條件，進(jìn)步出產(chǎn)安排水平。目前使用最廣泛的外表熱處理是感應(yīng)熱處理，它可使用于淬火、回火、正火、調(diào)質(zhì)、透熱等，適用于機(jī)械化大出產(chǎn)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)控制完成無(wú)人操作。14恒功率輸出零壓?jiǎn)?dòng)保護(hù)全面操作方便節(jié)能環(huán)保感應(yīng)加熱速度更快，節(jié)電效果更明顯。零壓?jiǎn)?dòng)，更能適應(yīng)頻繁啟動(dòng)的要求過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)，使設(shè)備運(yùn)行可靠。智能操作簡(jiǎn)單，適用于各種加熱工藝。全數(shù)字式高效快速諧振，節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)突出感應(yīng)加熱中頻電源設(shè)備優(yōu)點(diǎn)突出15隨著社會(huì)的顯著發(fā)展，以及社會(huì)生活水平大幅度地提高，人們的生活素質(zhì)也有了明顯地提升，最重要是體現(xiàn)在我們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，同時(shí)，這一改變，對(duì)于鋼絲加熱設(shè)備今后的發(fā)展，也有著很大的影響。感應(yīng)加熱裝置應(yīng)用感應(yīng)加熱技術(shù)綠色節(jié)能的優(yōu)勢(shì)贏得了用戶(hù)，也贏得了市場(chǎng)，更重要的是電磁加熱技術(shù)也應(yīng)用到了越來(lái)越多的領(lǐng)域。最大程度地減少熱損失和能量損耗，增加生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。感應(yīng)加熱裝置采購(gòu)前需要跟專(zhuān)業(yè)技術(shù)員說(shuō)明加熱需求，提供加熱工件尺寸，加熱工件頻率等參數(shù)。根據(jù)實(shí)際需求制定相關(guān)設(shè)計(jì)方案。16感應(yīng)