單頻率感應加熱的疑惑
大家都知道,與別的傳統式的熱處理工藝方法對比,感應加熱熱處理具備工件表面強度高、延性低、疲勞極限高、工件表面性價比高(不容易空氣氧化滲碳)、形變小,及其加溫溫度、淬硬層深層等主要參數非常容易操縱等特性。殊不知針對相近齒輪那樣具備凸凹表面的構造的工件來講,基本的單頻感應加熱技術性就沒法完成比較滿意的解決實際效果。因為齒輪存有凸形和球面,選用高頻率感應加熱開展齒輪表面熱處理(見下面的圖),感應電動勢所造成的發熱量快速傳輸,嚙合角獲得徹底硬底化,可是齒根硬底化不夠。除此之外,這類解決方式還非常容易在齒根表面提升殘余地應力,造成 開裂產生。
熱輻射P2=Aeσ(T14-T24),其中,A1是工件表面積,e 是工件表面輻射率,σ是斯潘特-玻爾茲曼常數,T1和T2分別為工件和環境溫度,單位為K式溫度(K 式溫度為溫度273.15 攝氏度)。在200攝氏度到595攝氏度區間,鋼的輻射率為0.8。
線圈損耗P3就是線圈上的損耗。這個損耗可以通過減少感應圈的電阻來減少。比如,采用高純度的銅管或是超導材料。這個損耗會導致感應器發熱,必須進行冷卻。
電源功率P=(P1 P二* P3)*n,n為加熱效率,不同的材質加熱效率不同。如鋼的加熱效率約為0.6。
(2)頻率計算
工作頻率的選取對透熱的均勻性和節能都有非常重要的意義。在選擇合適的工作頻率時,首先需要了解穿透深度的概念。
穿透深度指的是,大約86%的能量集中的深度。
d=50300
其中,d是穿透深度,單位是c;P1為工作溫度下的感應器電阻率,單位為Ω? cm;f 為工作頻率,單位為Hz;u1為感應圈的相對磁導率,無單位。
需要注意的是,由于電阻率和導磁率的變化,穿透深度隨著溫度的變化而變化。通常電阻率是正溫度系數,也就是說,電阻率隨著溫度的上升而增大,所以,穿透深度會變深。對于非導磁體材料,穿透深度通常會變深2-3 倍。對于導磁體,可能隨著溫度的升高導致失磁,比如鐵在居里點770 度左右,導磁率會很快下降到1,穿透深度會增加20 倍左右。
超高頻率主要用途
熱處理工藝領域:感應加熱從源頭上更改了傳統式的加熱方式,能夠迅速加熱,環保節能的目地。
比如:五金、電動式和木匠工具(如臺鉗、錘、大力鉗、扳子、斧子、刨刀等)的高煩熱處理解決;各種各樣汽、摩零配件(如發動機曲軸、曲軸連桿、活塞桿梢、發動機凸輪軸、氣缸、傳動齒輪、拔叉、齒輪軸、傳動系統傳動軸、齒輪軸、拐臂軸等)的高頻淬火解決;液壓系統(如柱塞泵、凸輪泵的電機轉子等)的高頻淬火解決; 金屬復合材料的退火解決:如金屬線材的退火、非晶帶材持續加熱退火、無縫鋼管加熱彎頭、砸頭、無縫鋼管拉申、不銹鋼制品的退火等;
高頻率焊接:主要是用以高頻率感應加熱纖焊,比如各種各樣數控刀片車床車刀、刨刀、車刀等機械加工具的焊接;各種各樣麻花鉆及打孔鉆的焊接,致冷、暖通行業冷卻器、空調蒸發器及各種各樣管道件及零配件焊接、不一樣金屬復合材料的復合型焊接等。
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