Індукційне гартування - це процес гартування, який використовує тепловий ефект, створюваний індукційним струмом, що проходить через поковку, для нагрівання поверхні та місцевої частини поковки до температури гартування з наступним швидким охолодженням. Під час загартування поковка поміщається в мідний датчик положення та підключається до змінного струму фіксованої частоти для генерації електромагнітної індукції, що призводить до індукованого струму на поверхні поковки, протилежного струму в індукційній котушці. Замкнутий контур, утворений цим індукованим струмом уздовж поверхні поковки, називається вихровим струмом. Під дією вихрового струму і опору самої поковки електрична енергія перетворюється в теплову енергію на поверхні поковки, в результаті чого поверхня швидко нагрівається до загартовувального переливу, після чого відразу і швидко відбувається поковка. охолоджені для досягнення мети гартування поверхні.
Причина, по якій вихрові струми можуть нагрівати поверхню, визначається характеристиками розподілу змінного струму в провіднику. Ці характеристики включають:
- Ефект шкіри:
Коли постійний струм (DC) проходить через провідник, густина струму рівномірна по поперечному перерізу провідника. Однак під час проходження змінного струму розподіл струму по поперечному перерізу провідника нерівномірний. Щільність струму вища на поверхні провідника і менша в центрі, причому щільність струму експоненціально зменшується від поверхні до центру. Це явище відоме як скін-ефект змінного струму. Чим вище частота змінного струму, тим більш виражений скін-ефект. Загартування індукційним нагріванням використовує цю характеристику для досягнення бажаного ефекту.
- Ефект близькості:
Коли два сусідні провідники проходять через струм, якщо напрямок струму однаковий, індукований зворотний потенціал на сусідній стороні двох провідників є найбільшим через взаємодію створюваних ними змінних магнітних полів, і струм спрямовується до зовнішньої сторони провідника. Навпаки, коли напрямок струму протилежний, струм спрямовується на сусідню сторону двох провідників, тобто внутрішній потік, це явище називається ефектом близькості.
Під час індукційного нагрівання індукційний струм на поковці завжди протилежний напрямку струму в індукційному кільці, тому струм на індукційному кільці зосереджений на внутрішньому потоці, а струм на нагрітій поковці, розташованій в індукційному кільці концентрується на поверхні, що є результатом накладання ефекту близькості та ефекту шкіри.
Під дією ефекту близькості розподіл індукційного струму по поверхні поковки рівномірний лише при рівному зазорі між індукційною котушкою і поковкою. Тому поковку необхідно безперервно обертати під час процесу індукційного нагрівання, щоб усунути або зменшити нерівномірність нагріву, спричинену нерівним зазором, щоб отримати рівномірний нагрівальний шар.
Крім того, завдяки ефекту близькості форма нагрітої ділянки на поковці завжди схожа на форму індукційної котушки. Тому при виготовленні індукційної котушки необхідно зробити її форму схожою на форму зони нагріву поковки, щоб досягти кращого ефекту нагріву.
- Ефект циркуляції:
При проходженні змінного струму по кільцевому або спіральному провіднику під дією змінного магнітного поля густина струму на зовнішній поверхні провідника зменшується через збільшення зворотної електрорушійної сили самоіндукції, а на внутрішній поверхні кільце досягає найвищої щільності струму. Це явище відоме як ефект циркуляції.
Ефект циркуляції може підвищити ефективність нагріву та швидкість під час нагрівання зовнішньої поверхні кованої деталі. Однак це невигідно для нагрівання внутрішніх отворів, оскільки ефект циркуляції змушує струм в індукторі віддалятися від поверхні кованої деталі, що призводить до значного зниження ефективності нагрівання та уповільнення швидкості нагріву. Тому для підвищення ефективності нагріву на індуктор необхідно встановити магнітні матеріали з високою проникністю.
Чим більше відношення осьової висоти індуктора до діаметра кільця, тим більш виражений ефект циркуляції. Тому перетин індуктора найкраще зробити прямокутним; прямокутна форма краща, ніж квадратна, а кругла – найгірша, і її слід уникати, наскільки це можливо
- Ефект гострого кута:
Коли виступаючі частини з гострими кутами, кромками та малим радіусом кривизни нагріваються в датчику, навіть якщо зазор між датчиком і поковкою рівний, щільність лінії магнітного поля через гострі кути та виступаючі частини поковки є більшою. щільність індукованого струму більша, швидкість нагрівання висока, а тепло концентроване, що призведе до перегріву та навіть опіку цих частин. Це явище називається ефектом гострого кута.
Щоб уникнути ефекту гострого кута, при проектуванні датчика зазор між датчиком і гострим кутом або опуклою частиною поковки має бути відповідно збільшений, щоб зменшити там концентрацію магнітної силової лінії, щоб швидкість нагріву та температура кування скрізь максимально рівномірна. Гострі кути та виступаючі частини поковки також можна замінити на кути опори або фаски, щоб отримати той самий ефект.
Щоб отримати будь-яку додаткову інформацію, я рекомендую вам відвідати наш веб-сайт за адресою
Якщо це звучить цікаво або ви хочете дізнатися більше, чи не могли б ви повідомити мені свою доступність, щоб ми могли домовитися про відповідний час, коли ми з’єднаємося, щоб поділитися додатковою інформацією? Не соромтеся надсилати електронні листи на адресуdella@welongchina.com.
Заздалегідь дякую.
Час публікації: 24 липня 2024 р
