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感应加热原理
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加热机/加热炉展厅
箱式电炉, 导热油炉, 高温箱, 高频加热机, 感应加热机, ...
将钢铁材料的零件放入感应器中,当感应器通入高频电流时,由于电磁感应作用,将在零件的表面产生涡流,还将产生磁滞效应(磁性材料在交变磁通作用下,各分子的振动摩擦而产生热量),涡流和磁滞效应导致零件表面被快速加热,见图1。

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图1 感应加热原理示意图

电流的频率越高,电流的表面效应和邻近效应越强烈。表面效应是指当电流的频率很高时电流只在导体的表面流过的现象。邻近效应是指两导体通过方向相反的电流时,电流将互相吸引,相对的存在。例如图1感应器是螺管线圈,高频电流在其内侧流过,而置于螺管线圈之中的圆柱形的工件,涡流只在工件表面流过,其方向与高频电流方向相反,涡流,与感应器中的高频电流相对应。

相对于炉子加热来说,感应加热有如下几种优点:

1.加热快:最快加热速度不到1秒;
2.加热广:可加热各式各样的金属工件(根据工件形状不同更换可拆卸式感应圈);
3.安装方便:连接电源,感应圈和进出水管即可使用;
4.操作简单:即学即会,几分钟就可学会;
5.启动快:通水通电后即可启动加热;
6.耗电少:比老式电子管高频机节电70%左右,工件越小耗电量越少;
7.效果好:加热非常均匀,升温快,氧化少,退火后无废品;
8.保护全:设有过压、过流、缺水等报警指示,并自动控制和保护;
9.温度可控:通过设定加热时间来控制工件加热的温度,这样可把加热温度控制到一个技术点上;
10.百分之百满负载设计:百分之百满负载设计,可以连续24小时不间断工作;
11.体积小、重量轻:占地面积小,节省厂房空间,作业环境好,环保、节能、安全,没有噪音。

感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料(即工件)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外形。

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。感应加热是伴随着汽车工业和拖拉机工业的诞生而起步的。由于其具有加热效率高、速度快、可控性好及易于实现机械化和自动化等优点。

目前常用的最有效的热处理工艺,具有下列多种应用:表面淬火、透热淬火、回火和消除应力(低温)、退火和正火(高温)、焊缝退火、粉末金属烧结等。已在熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接和表面热处理等行业广泛应用。在铸造方面,正在迅速发展双联熔炼工艺,即利用中频炉保温改性,进行球墨铁或合金钢的精密浇铸;在锻造方面,利用敢于加热实现快速透热热锻,不仅减少了氧化皮损耗而且大大地增加了锻模的寿命,其材料利用率可达85,锻件表面粗糙度可小于50μm;在焊接、淬火方面,国外一方面致力于开发大功率全固态高频电源,一方面致力于开发高度自动化热处理成套处理系统。我国目前每年大约需要1000万t铸件,而铸造行业仍以冲天炉熔炼、一般铸铁的铸造为主,吨位较小,导致温度及成份波动大,废品率高。较好的铸造业废品率也在6~15间,而一般铸造厂的废品率则高达30。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (3/23/2008)
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