感应加热是一种相对较新的工艺,其应用主要归功于其独特的性能。
当快速变化的电流流过金属工件时,会产生趋肤效应,使电流集中在工件表面,从而在金属表面形成高度选择性的热源。法拉第发现了趋肤效应的这一优势,并由此发现了电磁感应这一奇妙现象。他也是感应加热的创始人。感应加热无需外部热源,而是利用被加热的工件本身作为热源,并且这种方法无需工件与能量源(即感应线圈)直接接触。其他特点包括:可根据频率选择不同的加热深度;基于线圈耦合设计的精确局部加热;以及高功率强度或高功率密度。
适用于感应加热的热处理工艺应充分利用这些特性,并按照以下步骤设计完整的设备。
首先,工艺要求必须符合感应加热的基本特性。本章将介绍工件中的电磁效应、产生的电流分布以及吸收的功率。根据感应电流产生的加热效果和温度效应,以及不同频率、不同金属和工件形状下的温度分布,用户和设计人员可以根据技术条件的要求决定是否舍弃某些工艺要求。
其次,感应加热的具体形式必须根据其是否满足技术条件的要求来确定,并且还应广泛掌握感应加热的应用和发展情况以及主要应用趋势。
第三,在确定感应加热的适用性和最佳用途之后,就可以设计传感器和电源系统。
感应加热中的许多问题与工程学中的一些基本认知知识非常相似,通常源于实践经验。也可以说,如果不正确理解传感器的形状、电源频率以及被加热金属的热性能,就无法设计出有效的感应加热器或系统。
在不可见磁场的作用下,感应加热的效果与火焰熄灭的效果相同。
例如,高频发生器产生的较高频率(超过200000赫兹)通常能产生剧烈、快速且局部的热源,相当于小型、集中的高温气体火焰。相反,中频(1000赫兹和10000赫兹)的加热效果则更为分散和缓慢,热量穿透更深,类似于相对较大的开放式气体火焰。
发布时间:2023年9月20日
