感应加热锻造是一个过程,其中感应加热系统预热金属并使用锤子或压力机将它们压成形状。使用感应加热锻造的应用差异很大,但在您开始评估您的应用之前,对工艺有一个很好的了解会很有帮助。那么,让我们开始吧。
1.感应加热锻造的主要过程首先,重要的是要了解电磁感应加热是一种非接触过程 ,它利用电磁感应的主要原理来有效地产生热量。将材料置于强交变磁场中时,电流可以流过材料,这会导致焦耳加热。对于磁性材料,在居里点以下会产生多余的热量——居里点是某些磁性材料的磁性发生急剧变化的温度。例如,铁的居里点是 1,418 华氏度(770 摄氏度)。
产生电流的深度取决于交变场的频率以及材料的磁导率。具有高磁导率 (100–500) 的材料更容易通过感应加热进行加热。铁及其合金由于其铁磁性质而对感应加热反应良好。
在开始使用您自己的感应加热锻造应用之前,您需要了解它所需的功耗。感应加热锻造所需的电源变化很大,从几千瓦到几兆瓦不等。组件的几何形状也可以决定电源频率,它可以在大约 50 Hz 到 200 kHz 之间变化。请记住,大多数感应锻造应用使用的频率范围在 1 kHz 到 100 kHz 之间。
为您的感应加热锻造应用选择正确的功率需要您计算在分配的时间范围内将所选材料提高到必要温度所需的热能。确定此测量值后,您必须考虑其他组件,例如辐射损耗、线圈损耗和其他系统损耗。
3.感应加热锻造需要的输出频率和电源
在确定感应锻造应用所需的功耗之后,您必须考虑下一个主要参数——电源的输出频率。虽然热量主要在部件表面产生,但选择能够提供最深和最实用的工件穿透深度的频率也很重要。您还应该记住,热量向工件中心渗透确实需要时间。此外,如果过快地施加过多的热量或功率,则可能会在核心仍然冷却时熔化工件的表面。
感应加热锻造的三大优势是快速加热循环、准确的加热模式以及保持相对冷态和稳定的型芯。另外,感应加热锻造也有很多好处。
①该过程是高度计算的,因此是可控的。传统的加热系统,如煤气炉,需要预热和关闭,而感应加热锻造应用则不需要。此外,热量可根据需要快速提供。如果发生下游生产中断,可以轻松关闭电源,防止不必要的能源损失。
②感应锻造也是一种节能工艺。这是在组件内部而不是在其周围产生热量的结果。由于感应加热系统只加热工件,而不加热工件周围的大气,因此热量和能量的传递变得更加高效。
③与其他类型的加热不同,感应锻造在过程完成时不会产生任何有害或有毒的副产品。这是一个完全清洁的过程,不会造成环境浪费。感应加热锻造不会产生烟雾或毒素。
④感应加热的锻造过程是高度可控的,这意味着它可以轻松快速地一次又一次地重复,结果几乎没有变化。感应加热锻造没有什么意外或令人惊讶的,因为不涉及猜测。这种均匀的结果有助于避免对锻后加工的需要。
⑤感应加热锻造会导致高温升高,确保每个部件快速有效地达到其所需温度。这减少了规模以及完成后材料表面缺陷的可能性。
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