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1、感應加熱裝置1感應加熱裝置是工程中最常用的工件表面熱處理加熱設備,在齒輪、氣缸等零件的表面處理中應用廣泛。2中、高頻電流特色1.集膚效應交變磁場在工件內(nèi)發(fā)生的電動勢將在工件內(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處渦流的電流強度為Ix,則有:,式中I0為工件外表渦流的電流強度,C為光速,為工件資料電阻率,為工件資料磁導率,f為感應加熱電源頻率。Ix-x的曲線示意圖如圖所示。345感應加熱設備分類按電流頻率分類:高頻感應加熱設備(100-1000KHz),常用頻率規(guī)模為200-300KHz;中頻感應加熱設備(0.5-10KHz),常

2、用頻率規(guī)模為2.5和8.0KHz兩種;超音頻感應加熱設備(10-100KHz),常用頻率規(guī)模為30-40KHz;工頻感應加熱設備,頻率為50Hz簡單倍數(shù)。按變頻方法分類:電子管變頻設備、機式變頻設備、半導體(可控硅)變頻設備和工頻設備。中頻感應加熱設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)電機和晶閘管中頻電源兩種。國產(chǎn)中頻發(fā)電機頻率有1000、2500、4000、8000Hz等四種標準。多見類型表明辦法為:DGF-,其間D表明電控,G表明感應,F(xiàn)表明

3、發(fā)電機;第一個方框字母表明用處,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。電流頻率和輸出功率是感應加熱設備的兩個主要技術指標。挑選感應加熱設備流程行:依據(jù)熱處理技術要求斷定感應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加熱設備類型和類型。7感應加熱設備電流頻率挑選依據(jù)1.淬硬層深度x:依據(jù)集膚效應,工程上規(guī)則,當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,還應思考設備的通用性:通常應力求選用較低頻率,以實現(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;一起頻率過低,經(jīng)過感應器電流密度大,感應圈冷卻要求高。通常以為x4x x216x2,即:83.挑選頻率時還需思考零件直徑:一般來說,零件直徑越大,請求的淬火層越深,運用頻率就應越低。當零件直徑D與電流透入深度之比D/10時,f25106/D2;當當3.5D10時,f30106/D2。4.零件形狀對形狀復雜零件如齒輪,電流

5、頻率很高時,電流集中于齒頂;電流頻率偏低時,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)預算,當比功率為1.5-2.0KW/cm2時,f最好=6105/M2;當比功率為小于1.5KW/cm2時,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)。凸輪軸感應加熱最好頻率與凸輪尖部曲率半徑有關,可用下式斷定:f=3800/r2(r為凸輪尖部曲率半徑)。9感應加熱設備功率斷定流程: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留和頻率請求查有關型號感應加熱設備。1.感應加熱設備各種功率概念直流輸入功率P0:陽極電壓和陽極

6、電流乘積,即P0=EaIa0,關于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為陽極功率(或振動管功率),其值為0.6-0.8。若取a=0.65,則關于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加熱設備重要技術指標,挑選感應加熱設備功率就是指額外功率。10負載吸收功率PL指額外輸出功率在振動器回路發(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。關于GP100-Ga,用上式核算可得PL約為58KW。需闡明的是,出廠闡明書上所說的PL=80KW是在最好狀態(tài)下用設想負載測得的數(shù)據(jù),加熱實際工件時,不可能取得這么大的加熱功率。根據(jù)實際零件和加熱方式確定所需感應加熱裝置1)加熱零件單位表面功率確定零件單位表面功率又稱比功率,指被加熱零件單位面積上所需功率。11比功率是計算零件總功率,進而選擇感應加熱設備時最基本根據(jù)。比功率與淬硬層深度、零件巨細、加熱時刻、電流效率、加熱辦法等有關。比功率巨細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。通常來講,零件淬火面積越小或零件尺度越小、形狀越簡單、使用頻率越低、淬火層請求較淺、資料初始組織較細密、資料為中碳鋼或中碳低合金鋼時,比功率取上限,以取得較快的加熱速度和在較短時刻內(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感應圈高度。由于h=kv,式

9、中k為加熱時刻,v為零件與感應圈相對運動速度。因而,PL=DkvPb3)感應加熱設備額外輸出功率P1=PL/BMC思考預留必要的功率余量,然后查有關頻率范圍內(nèi)感應加熱設備規(guī)格,選擇滿意輸出功率請求的類型。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)。凸輪軸感應加熱最好頻率與凸輪尖部曲率半徑有關,可用下式斷定:f=3800/r2(r為凸輪尖部曲率半徑)。13感應加熱中頻電源技術,規(guī)劃的生產(chǎn)線中分別對淬火和回火技術裝備進口紅外線測溫設備,完成了加熱溫度自動控制,(而且能夠通過調(diào)理功率來完成溫度調(diào)理),而機械傳動部分則是采用了調(diào)速電機股動,能夠隨意調(diào)理運轉(zhuǎn)速度及功率,而這些操作均由基地控制系統(tǒng)

10、來完成,工人只需發(fā)動、中止操作系統(tǒng)中的按鈕就可完成一切的運轉(zhuǎn)動作。 跟著科學技能的開展,感應加熱中頻電源得到了廣泛的使用。外表熱處理能夠進步產(chǎn)品質(zhì)量,縮短出產(chǎn)周期和改進勞動條件,進步出產(chǎn)安排水平。目前使用最廣泛的外表熱處理是感應熱處理,它可使用于淬火、回火、正火、調(diào)質(zhì)、透熱等,適用于機械化大出產(chǎn),可通過計算機控制完成無人操作。14恒功率輸出零壓啟動保護全面操作方便節(jié)能環(huán)保感應加熱速度更快,節(jié)電效果更明顯。零壓啟動,更能適應頻繁啟動的要求過流、過壓保護,使設備運行可靠。智能操作簡單,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)勢突出感應加熱中頻電源設備優(yōu)點突出15隨著社會的顯著發(fā)展,以及社會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)保意識的逐漸增強,同時,這一改變,對于鋼絲加熱設備今后的發(fā)展,也有著很大的影響。感應加熱裝置應用感應加熱技術綠色節(jié)能的優(yōu)勢贏得了用戶,也贏得了市場,更重要的是電磁加熱技術也應用到了越來越多的領域。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。感應加熱裝置采購前需要跟專業(yè)技術員說明加熱需求,提供加熱工件尺寸,加熱工件頻率等參數(shù)。根據(jù)實際需求制定相關設計方案。16感應

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