感应加热和回火装置
在感应安装中,导电加热体中的热量通过交变电磁场在其中感应的电流释放。
与电阻炉加热相比,感应加热的优点:
1) 将电能直接传输到被加热体中可以直接加热导电材料。同时,与仅从表面加热产品的间接作用装置相比,加热速率有所提高。
2)将电能直接传递到被加热体中不需要接触装置。当使用真空和保护装置时,在自动化制造生产的条件下是方便的。
3)由于表面效应现象,最大功率释放在被加热产品的表层。因此,冷却过程中的感应加热保证了产品表层的快速加热。这使得可以获得具有相对粘性介质的零件的高表面硬度。感应表面硬化比其他表面硬化方法更快、更经济。
4) 在大多数情况下,感应加热可提高生产率并改善工作条件。
感应加热广泛用于:
1) 金属的熔化
2)零件热处理
3)通过在塑性变形前加热零件或毛坯(锻造、冲压、冲压)
4)焊接和分层
5)焊接金属
6) 产品的化学和热处理
在感应加热装置中,感应器产生 电磁场, 导致金属部分 涡流,其最大密度落在工件的表层,释放的热量最多。该热量与提供给电感器的功率成正比,并取决于电感器电流的加热时间和频率。通过适当选择功率、频率和作用时间,可以对工件不同厚度的表层或整个截面进行加热。
感应加热装置,根据加料方式和操作性质的不同,有间歇式和连续式两种。后者可内置于生产线和自动化工艺流水线中。
特别是表面感应淬火取代了诸如渗碳、渗氮等昂贵的表面硬化操作。
感应淬火设备
感应表面淬火的目的:在保持零件粘性环境的同时,实现表层的高硬度。为了获得这种硬化,工件通过金属表层感应的电流快速加热到预定深度,然后冷却。
电流渗入金属的深度取决于频率,那么表面硬化需要不同厚度的硬化层。
感应表面淬火有以下几种类型:
1)同时
2)同步旋转
3)连续顺序
同步感应淬火——包括同时加热整个待淬火表面,然后冷却表面。将感应器和冷却器组合起来很方便。应用受到发电机功率的限制。受热面积不超过200-300平方厘米。
同时顺序感应淬火——其特点是被加热零件的各个部分同时顺序加热。
连续顺序感应淬火 - 用于大长度硬化表面的情况,包括在零件相对于感应器连续运动期间加热零件的一部分,反之亦然。表面冷却跟随加热。可以使用单独的冷却器或将它们与电感器结合使用。
在实践中,感应表面淬火的思想被应用在感应淬火机上。
有专为加工特定零件或零件组而设计的专用感应淬火机,尺寸略有不同,也有用于加工任何零件的通用感应淬火机。
固化机包括以下项目:
1)降压变压器
2)电感
3)电池电容
4)水冷系统
5)机器控制和管理元素
用于感应淬火的通用机器配备了用于固定零件、它们的运动、旋转以及更换感应器的可能性的装置。硬化感应器的设计取决于表面硬化的类型和待硬化表面的形状。
根据表面硬化的类型和零件的配置,使用不同设计的硬化感应器。
电感固化装置
电感器由产生交变磁场的感应线、母线、用于将电感器连接到电源的接线端子、用于供水和排水的管道组成。单匝和多匝电感器用于硬化平坦表面。
有感应器用于淬火圆柱形零件的外表面、内平面等。有圆柱形、环形、螺旋圆柱形和螺旋扁形。在低频下,电感器可能包含磁路(在某些情况下)。
固化电感电源
电机和晶闸管转换器提供高达 8 kHz 的工作频率,用作中频淬火电感器的电源。为了获得 150 至 8000 赫兹范围内的频率,使用机器发电机。可以使用阀控转换器。对于更高频率,使用电子管发生器。在频率增加的领域,使用机器发电机。在结构上,发电机与驱动电机结合在一个转换装置中。
对于 150 至 500 Hz 的频率,使用传统的多极发生器。他们以高速工作。位于转子上的励磁线圈通过环形触点供电。
对于 100 至 8000 Hz 的频率,使用感应发电机,其转子没有绕组。
在传统的同步发电机中,随转子旋转的励磁绕组在定子绕组中产生交变磁通,然后在感应发电机中,转子的旋转引起与磁性绕组相关的磁通量脉动。使用频率增加的感应发电机是由于发电机在 > 500 Hz 的频率下运行的设计困难。在此类发电机中,很难放置多极定子和转子绕组;驱动由异步电动机完成。功率高达 100 kW,两台机器通常组合在一个外壳中。大功率——两种情况 感应加热器和冷却设备可以由使用感应或中央电源的机器发电机供电。
当发电机由在金属加热元件中连续运行的单个单元充满电时,感应电源很有用。
中央电源——存在大量周期性运行的加热元件。在这种情况下,由于单独的加热单元同时运行,可以节省发电机的装机功率。
发电机通常与自励磁一起使用,可提供高达200千瓦的功率。这种灯在 10-15 kV 的阳极电压下工作;耗散功率大于10千瓦的阳极灯采用水冷方式冷却。
电源整流器通常用于获得高压。安装提供的功率。通常,这些校正是通过调整整流器的输出电压和使用可靠的同轴电缆屏蔽来承载高频功率来实现的。在有非屏蔽加热架的情况下,应采用远程控制和机械自动操作,以排除人员在危险区域的存在。