英國物理學家法拉第的電磁感應定律通知咱們磁能夠生電,丹麥的天然哲學家奧斯特的右手定則(安培定則)通知咱們電能夠生磁。但是無論是磁生電仍是電生磁,所對于的物體必須具有杰出的導電、導磁或既導電又導磁的的特性。由于通常只要金屬資料才干契合條件,而非金屬資料中則只要石墨等極少數(shù)物質(zhì)契合條件。因此電磁感應加熱技能首要運用于對金屬資料和石墨的加熱。
那么,熱量是怎么發(fā)生的呢?設(shè)備輸出的交變電流,經(jīng)過電感線圈(感應圈)變換成交變磁場后,作用于處于電磁場中的金屬工件(或石墨)上。這時在工件中便會天然地發(fā)生許多閉合的旋轉(zhuǎn)電流(渦流),該電流極大(相當于短路電流).由于電流具有熱效應(Q=I*I*R*T),所以天然會發(fā)生了許多的熱量。另外,工件內(nèi)部還存在著一種磁滯損耗,它也會使工件內(nèi)部發(fā)生必定的熱量。因此,工件便會在極短的時刻(多以秒計)內(nèi)急劇升溫.假如需求,可使任何金屬資料到達熔點,石墨到達進步。
依據(jù)設(shè)備所輸出的交變電流的頻率高低不一樣,可將感應加熱技能按作業(yè)頻率分為五類:低頻感應加熱,中頻感應加熱,超音頻感應加熱,高頻感應加熱和超高頻感應加熱。 由于交變電流在導體中流動時存在著趨膚效應,即,跟著電流的頻率增加,電流會趨向于導體的表層流過。因此,這五種感應加熱方法便有了不一樣的特性.
特性對比:
1) 低頻感應加熱方法
頻率最低,頻率規(guī)模:工頻(50HZ)至1KHZ 擺布,常用的頻率多為工頻。相對加熱深度最深,加熱厚度最大,約10-20mm;。首要用于對大工件的全體加熱、退火、回火和外表淬火等。
2) 中頻感應加熱方法
頻率規(guī)模:通常1KHZ至20KHZ擺布,典型值是8KHZ擺布。加熱深度、厚度約3-10mm。多用于較大工件,大直徑軸類,大直徑厚壁管材,大模數(shù)齒輪等工件的加熱、退火、回火、調(diào)質(zhì)和外表淬火及較小直徑的棒材紅沖、煅壓等。
3) 超音頻感應加熱方法
頻率規(guī)模:通常20KHZ至40KHZ擺布(由于音頻頻率為20HZ至20KHZ,所以稱它為超音頻)。加熱深度、厚度,約2-3mm。多用于中等直徑的工件深層加熱、退火、回火、調(diào)質(zhì),較大直徑的薄壁管材加熱、焊接、熱裝置,中等齒輪淬火等。
4) 高頻感應加熱方法
頻率規(guī)模:通常40KHZ至200KHZ擺布,常用40KHZ至80KHZ。加熱深度、厚度,約1-2mm。多用于小型工件的深層加熱、紅沖、煅壓、退火、回火、調(diào)質(zhì),外表淬火,中等直徑的管材加熱和焊接、熱裝置,小齒輪淬火等。
5) 超高頻感應加熱方法
頻率相對最高,頻率規(guī)模:通常200KHZ以上,可高達幾十MHZ。加熱深度、厚度最小,約0.1-1mm。多用于部分的極小部位或極細的棒材淬火、焊接,小型工件的外表淬火等。
感應式加熱的首要優(yōu)點和缺陷:
1)無需全體加熱,可有挑選性地進行部分加熱,因此工件變形小,電能消耗少。
2)加熱速度快,工件外表氧化和脫碳都對比輕,大多數(shù)被加工件無須進行氣體保護。 電磁加熱
3)可依據(jù)需求經(jīng)過調(diào)整設(shè)備的作業(yè)頻率和功率,對外表淬硬層進行控制。從而使淬硬層的 馬氏體安排較細,硬度、強度、耐性都較高。
4)經(jīng)感應加熱方法熱處理后的工件,外表硬層下有較厚的耐性區(qū)域,具有較好的緊縮內(nèi)應 力,使工件在抗疲勞和破斷才能都更高。
5)加熱設(shè)備便于裝置在出產(chǎn)線上,易于完結(jié)機械化和自動化,便于管理,可有效地削減運送,節(jié)約人力,進步出產(chǎn)效率。
6)一機多用。即可完結(jié)淬火、退火、回火、正火、調(diào)質(zhì)等熱處理技術(shù),又可完結(jié)焊接、熔煉、熱裝置、熱拆開及透熱成形等作業(yè)。
7)運用方便、操作簡單、可隨時敞開或停止。且無須預熱。
8)即可手動操作,也可半自動和全自動操作;即可長時刻地連繼作業(yè),亦可即用即停隨機運用。有利于設(shè)備在供電低谷電價優(yōu)惠期的運用。
9)電能利用率高,環(huán)保節(jié)能,安全可靠,工人作業(yè)條件好,國家發(fā)起。
盡管,它也存在著一些缺陷。例如,設(shè)備對比雜亂,一次投入的本錢相對較高,感應部件(感應圈)互換性和適應性較差,不適宜在一些形狀雜亂的工件上運用等。但它的歸納目標好,優(yōu)點顯著多于缺陷。所以,感應式加熱是當前金屬加工的一種首要技術(shù)。是替代煤炭加熱、油料加熱、燃氣加熱,以及電爐加熱、電烘箱加熱等加熱方法的抱負挑選。