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高频电源

高频电源又称电子管变频装置,是高频感应炉的要害装备。高频电源及感应加热技术对金属质料加热效率最高、速度最快,且低耗能又环保的装置。它已经广泛应用于各行各业对金属材...
  • 详细介绍
高频电源又称电子管变频装置,是高频感应炉的要害装备。高频电源及感应加热技术对金属质料加热效率最高、速度最快,且低耗能又环保的装置。它已经广泛应用于各行各业对金属质料的热加工、热处置、热装配及焊接、熔炼等工艺中。它不光可以对工件整体加热,还能对工件局部的针对性加热;可实现工件的深层透热,也可只对其外貌、表层集中加热;不光可对金属质料直接加热,也可对非金属质料进行间接式加热。等等。因此,感应加热技术必将在各行各业中应用越来越广泛。
 
用途
用感应电流使工件局部加热的外貌热处置工艺。这种热处置工艺常用于外貌淬火,也可用于局部退火或回火,有时也用于整体淬火和回火。20世纪30年代初,美国、苏联先后开始应用感应加热要领对零件进行外貌淬火。随着工业的生长,感应加热热处置技术不停革新,应用规模也不停扩大。
 
基本原理
将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即发生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内发生关闭的感应电流——涡流。感应电流在工件截面上的漫衍很不均匀,工件表层电流密度很高,向内逐渐减小, 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能,使表层的温度升高,即实现外貌加热。电流频率越高,工件表层与内部的电流密度差则越大,加热层越薄。在加热层温度凌驾钢的临界点温度后迅速冷却,即可实现外貌淬火。
 
分类
凭据交变电流的频率崎岖,可将感应加热热处置分为超高频、高频、超音频、中频、工频 5类。①超高频感应加热热处置所用的电流频率高达27兆赫,加热层极薄,仅约0.15毫米,可用于圆盘锯等形状庞大工件的薄层外貌淬火。②高频感应加热热处置所用的电流频率通常为200~300千赫,加热层深度为0.5~2毫米,可用于齿轮、汽缸套、凸轮、轴等零件的外貌淬火。③超音频感应加热热处置所用的电流频率一般为20~30千赫,用超音频感应电流对小模数齿轮加热,加热层大致沿齿廓漫衍,粹火后使用性能较好。④中频感应加热热处置所用的电流频率一般为2.5~10千赫,加热层深度为2~8毫米,多用于大模数齿轮、直径较大的轴类和冷轧辊等工件的外貌淬火。⑤工频感应加热热处置所用的电流频率为50~60赫,加热层深度为10~15毫米,可用于大型工件的外貌淬火。
 
特点和应用
感应加热的主要优点是:①不必整体加热,工件变形小,电能消耗小。②无公害。③加热速度快,工件外貌氧化脱碳较轻。④外貌淬硬层可凭据需要进行调整,易于控制。⑤加热设备可以安装在机械加工生产线上,易于实现机械化和自动化,便于治理,且可减少运输,节约人力,提高生产效率。⑥淬硬层马氏体组织较细,硬度、强度、韧性都较高。⑦外貌淬火后工件表层有较大压缩内应力,工件抗疲劳破断能力较高。
感应加热热处置也有一些缺点。与火焰淬火相比,感应加热设备较庞大,而且适应性较差,对某些形状庞大的工件难以保证质量。
感应加热广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、轧辊等工件的外貌淬火,目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳破断的能力。汽车后半轴接纳感应加热外貌淬火,设计载荷下的疲劳循环次数比用调质处置约提高10倍。感应加热外貌淬火的工件质料一般为中碳钢。为适应某些工件的特殊需要,已研制出供感应加热外貌淬火专用的低淬透性钢。高碳钢和铸铁制造的工件也可接纳感应加热外貌淬火。淬冷介质常用水或高分子聚合物水溶液。