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高頻感應(yīng)加熱設(shè)備原理

 基本原理:電磁感應(yīng)與渦流效應(yīng)

電磁感應(yīng):當(dāng)交流電通過感應(yīng)線圈(通常為銅管繞制)時(shí),周圍會(huì)產(chǎn)生高頻交變磁場(頻率通常在10kHz-1MHz范圍內(nèi))。


渦流效應(yīng):將金屬工件置于該磁場中,磁場會(huì)在金屬表面感應(yīng)出閉合的渦電流(eddy current),由于金屬的電阻特性,渦流會(huì)導(dǎo)致電能轉(zhuǎn)化為熱能,使工件迅速升溫。


集膚效應(yīng):高頻電流集中在金屬表面薄層(滲透深度與頻率、材料電阻率有關(guān)),因此加熱深度可控,適合表面淬火等應(yīng)用。


2. 設(shè)備關(guān)鍵組成

高頻電源:將工頻交流電(50/60Hz)轉(zhuǎn)換為高頻交流電(可達(dá)數(shù)百kHz),通常采用IGBT或MOSFET功率器件。


感應(yīng)線圈:根據(jù)工件形狀定制,磁場分布直接決定加熱均勻性。


冷卻系統(tǒng):線圈和電源需水冷以防止過熱。


控制系統(tǒng):調(diào)節(jié)頻率、功率、加熱時(shí)間等參數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

加熱過程特點(diǎn)

  • 高效快速:能量直接作用于工件,熱效率可達(dá)60%以上,升溫速度秒級。

  • 局部加熱:僅對需要處理的區(qū)域加熱,減少熱影響區(qū)。

  • 非接觸式:避免污染,適合精密加工。

  • 溫度可控:通過調(diào)節(jié)頻率和功率精確控制溫度。


4. 應(yīng)用場景

  • 表面淬火:齒輪、軸類零件的硬化。

  • 熔煉:金屬的真空或保護(hù)氣氛熔煉。

  • 釬焊:刀具、散熱器的焊接。

  • 鍛造預(yù)熱:降低金屬變形抗力。


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