電磁感應式加熱的分類與區别
2020-07-20電磁感應式加熱的分類與區别
英國物理學家法拉第的電磁感應定律告訴我們磁可以生電,丹麥的自然哲學家奧斯特的右手定則(安培定則)告訴我們電可以生磁。然而無論是磁生電還是電生磁,所針對的物體必須具有良好的導電、導磁或既導電又導磁的的特性。由于通常隻有金屬材料才能符合條件,而非金屬材料中則隻有石墨等極少數物質符合條件。因此電磁感應加熱技術主要應用于對金屬材料和石墨的加熱。
那麼,熱量是如何産生的呢?設備輸出的交變電流,通過電感線圈(感應圈)轉換成交變磁場後,作用于處于電磁場中的金屬工件(或石墨)上。這時在工件中便會自然地産生許多閉合的旋轉電流(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),所以自然會産生了很多的熱量。另外,工件内部還存在着一種磁滞損耗,它也會使工件内部産生一定的熱量。因此,工件便會在極短的時間(多以秒計)内急劇升溫.如果需要,可使任何金屬材料達到熔點,石墨達到升華。
根據設備所輸出的交變電流的頻率高低不同,可将感應加熱技術按工作頻率分為五類: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着趨膚效應,即,随着電流的頻率升高,電流會趨向于導體的表層流過。因此,這五種感應加熱方式便有了不同的特性.
特性比較:
1) 低頻感應加熱方式
頻率最低,頻率範圍:工頻(50HZ)至1KHZ 左右,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;。主要用于對大工件的整體加熱、退火、回火和表面淬火等。
2) 中頻感應加熱方式
頻率範圍:一般1KHZ至20KHZ左右,典型值是8KHZ左右。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,大模數齒輪等工件的加熱、退火、回火、調質和表面淬火及較小直徑的棒材紅沖、煅壓等。
3) 超音頻感應加熱方式
頻率範圍:一般20KHZ至40KHZ左右(因為音頻頻率為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、調質,較大直徑的薄壁管材加熱、焊接、熱裝配,中等齒輪淬火等。
4) 高頻感應加熱方式
頻率範圍:一般40KHZ至200KHZ左右,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、調質,表面淬火,中等直徑的管材加熱和焊接、熱裝配,小齒輪淬火等。
5) 超高頻感應加熱方式
頻率相對最高,頻率範圍:一般200KHZ以上,可高達幾十MHZ。加熱深度、厚度最小,約0.1-1mm。多用于局部的極小部位或極細的棒材淬火、焊接,小型工件的表面淬火等。