高頻設備快速加熱的基本原理包括:快速加熱的物理原理和快速加熱時的金屬學原理兩部分礁叔。介紹如下:
1.高頻設備的物理原理
感應加熱是金屬快速加熱的方法之一。它能夠使用很高的能流密度嗽冒,使工件迅速加熱到熱處理或者透熱鍛造溫度猖任。這種加熱方法具有很高的熱能利用率,在工業(yè)身纏中得到比較廣泛地應用寇壳。
2.高頻淬火設備的基本電路與磁醒颖、電、熱能的轉化
高頻感應加熱設備的基本電路由交流電源G壳炎、電容器C泞歉、感應線圈L和被加熱的鋼材M等部分組成∶峁悖可以認為疏日,它是一個由電感和電容組成的振蕩電路,加熱鋼材所消耗的能量由交流電源進行補償撒汉。
被加熱的金屬放置于感應線圈中沟优,向線圈送入交流電流后,感應線圈內產(chǎn)生交變磁場睬辐。處于交變磁場中的金屬導體切割磁力線挠阁,在金屬內部產(chǎn)生感應電流。感應電流在金屬內部流動溯饵,因克服其電阻將電能轉化為熱能侵俗,從而使金屬加熱。這就是磁丰刊、電隘谣、熱能的轉化過程,也就是感應加熱過程啄巧。
感應加熱整個過程包括三次能量轉換:最初寻歧,由交變電源供給的電能,通過感應線圈與電容器組成的回路轉變?yōu)榇艌瞿芰恐绕停蝗缓舐敕海帕€切割金屬導體,產(chǎn)生感應電流而將磁場能量又轉化為電能澄耍;最后噪珊,電能克服金屬內部電阻又轉化為熱能晌缘,實現(xiàn)對金屬的加熱。由此可見痢站,在三次能量轉化過程中均會產(chǎn)生能量的損失磷箕。為了減少轉化過程中的能量損失,提高感應加熱系統(tǒng)的熱效率瑟押,應當對下列問題作深入的了解搀捷。
以下問題是鋼材感應加熱物理原理中的重要組成部分。
(1)電磁感應現(xiàn)象及其定律多望;
(2)電流的熱效應及其定律嫩舟;
(3)感應電流在金屬內部的分布特點;
(4)金屬內部傳導與溫度的均勻化怀偷;
(5)鋼材感應加熱升溫過程的特點家厌。