1.感應加熱原理 感應加熱是交變電流通過感應器時在其周圍產生交變磁場,置于磁場中的導體被磁力線切割時產生感應電壓,形成渦流而發熱,也叫電磁感應。 電磁感應有五大效應: 一.表面效應:當交變電流通過導體時,電流從表面向里呈指數遞減的現象。也叫集膚效應。電流透入表面的深度有公式可以參考,約等于56.4乘以根號下分子導體的電阻率,分母導體的磁導率,乘以電流頻率。 二.臨近效應 兩根平行導線同向電流集中在兩導體的外側,反向電流集中在內側。 三.圓環效應 當交變電流通過環形感應器時,產生電流集中在環內的現象。 四.導磁體槽口效應 當交變電流通過矩形截面而三面鑲有導磁體,電流會集中在導磁體開口面通過。 五.尖角效應 感應加熱時,工件尖角,棱邊電流密度大的現象叫尖角效應。 對于感應熔煉和透熱,早期的感應器是多匝的銅管繞制。后來有了機加線圈。經過若干年的發展,人們積累了感應器的制造經驗,已經能夠滿足不同零件的各種要求了。 感應器開發初期,感應器設計主要有三種方法:1.簡單分析。2,以往的經驗。3.試驗。感應器制造的概念是物理性的。線圈的參數是人工用復雜的公式計算出來的。感應器設計者繪圖。大多數的感應器是由設計者根據銅管型材,機加銅有效圈和銅板完成設計,再將他們用氧焊的方法焊接起來。感應器設計的優化通過試錯法比理論計算節省更多的時間。 現在,大多數感應器還在用這種方法設計制作。近年來設計制作復雜感應器的工具發生了很大的變化。根據多年的實際數據,首選感應器結構已經定型。在很多情況下比較已知的感應器的的尺寸得到的淬形,可以減少試驗次數,縮短開發周期。 對于新的感應器或者現有感應器的優化,計算機模擬工具正用于感應器設計過程。計算機計算速度比人工快很多倍。在沒有分析公式的情況下,試驗前可以通過計算機模型計算。感應器設計制作的方法通過前期試制來確定熱形,近年來,真實試驗和評估可以快速出結果而不需要物理方法。 感應器的機械設計和制作多年來已經有了很大的進步,用計算機設計代替人工繪圖。計算機還可以用軟件直接加工感應器,可以加工復雜的感應器,而且重復性高。 2.感應熱處理的方法 現在,有很多不同類型的感應器。感應器樣式取決于感應熱處理的工藝。所有感應熱處理工藝可以分為兩大類:一法式和掃描式。主要是根據感應器和工件有無相對運動(不包括旋轉)。一法式工件旋轉是為了獲得更均勻的淬形。感應器有自噴水淬火和獨立噴水淬火形式。掃描感應淬火的淬火冷卻也是有兩種。 3.感應器設計要求 感應器應適用于不同形狀和尺寸的零件,并能完成加熱淬火,根據實際應用,感應器設計要求包括: o 按要求的節拍滿足熱處理技術要求 o 強勁的控制各種變差的能力 o 可以方便地安裝在感應淬火機床內 o 與感應電源匹配的電參數 o 提供淬火裝置 o 滿足要求的壽命 o 滿足要求的效率 o 制造的再現性 在開發新的感應器和工藝中,首要問題是部件按現有的系統或用新機器制造。在大多數情況下,工件制造者的想法是在現有機器上用新的工具。這可以減少感應器制造的復雜性,也可以和現有的設備匹配。 4.感應加熱控制的問題之一,就是控制淬火介質的冷速速度,避免產品變形、開裂等一系列問題,最好的辦法是定期使用瑞典IVF冷卻特性測試儀檢測介質的冷卻特性。