高頻設(shè)備快速加熱的基本(běn)原理包括:快速加熱的物理原理和快速加熱時的金屬學原理兩部分。介紹如下(xià):
1.高頻設備的物理原理
感應(yīng)加熱是金屬快速加熱的方法之一。它(tā)能夠使用很高的能流密度,使工件迅速加熱到熱處理或者透熱鍛造溫度。這種加熱方法具有(yǒu)很高的熱能利用(yòng)率,在工業身(shēn)纏中得到(dào)比較(jiào)廣泛地應用。
2.高頻淬火設備的基本電路與磁、電、熱能的轉化
高頻感應(yīng)加熱設備的基本電路由交流電源G、電容器C、感應(yīng)線圈L和被加熱的鋼材M等部分組成。可(kě)以認為,它是一個由電感和電容組成的振(zhèn)蕩電路(lù),加熱(rè)鋼材所消耗的能量由交流電源進行補償。
被加熱的金屬(shǔ)放置於感應線圈中,向線圈送入交流電流後,感應線圈內產生交變磁場。處於交變磁場(chǎng)中(zhōng)的金屬導體切割磁力線,在金屬內部產生感應電流。感應電(diàn)流(liú)在金屬內部流(liú)動,因克服其電阻(zǔ)將電能轉化為熱能,從而使金屬加熱。這就是磁、電、熱能的轉化過程,也就是感應加(jiā)熱過程。
感應加熱整個過程包括三次能量轉(zhuǎn)換:最初,由交變電源供給的電能,通過感(gǎn)應線圈與電容器(qì)組成的回路(lù)轉變為磁(cí)場能量;然後,磁力線切割金屬導體,產生感應電流而將磁場能量又轉化為電能(néng);最後,電能克服金屬內部電阻又轉化為熱能,實現對金屬的加熱。由此可見,在三次能量轉(zhuǎn)化過程中均會產生(shēng)能量的損失。為了減少轉化過(guò)程中的能量(liàng)損失,提(tí)高感應加熱係統的熱(rè)效率,應當對下列問題作深入的了解。
以下問題是鋼材(cái)感應加熱物理原理中的(de)重要組成部(bù)分。
(1)電磁感應現(xiàn)象及其定律;
(2)電流的熱效應及其定律;
(3)感應電流在金屬(shǔ)內部的分(fèn)布特點;
(4)金屬內部傳導與溫度的(de)均勻化;
(5)鋼材感應加熱(rè)升溫過程的特點。