ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мощность, поглощаемая проводящей средой при высокочастотном нагреве из "Высокочастотная сварка металлов " В начальный период нагрева, называемый холодным режимом, удельное электрическое сопротивление может быть принято постоянным по всему сечению и равным среднему. Обычно расчет ведется для нагрева до температуры поверхности То = 6004--1-650° С, при которой в среднем р — (0,60ч-0,65) 10 Ом-м. Магнитная проницаемость в любой точке сечения определяется по кривой намагничивания в зависимости от действующего значения первой гармоники напряженности магнитного поля. [c.15] Третий период нагрева называется горячим режимом. При этом считается, что все сечение детали нагрето до температуры выше температуры точки Кюри, р и постоянны. Практически это можно принять, если 2Ак 135], где Акгорячая глубина проникновения. [c.16] При рассмотрении нагрева неферромагнитных материалов, имеюп их постоянную относительную магнитную проницаемость, учитывают только один период нагрева, характеризующийся постоянными значениями р и Значение р выбирается средним для всего периода нагрева. [c.16] характеризующийся постоянными р и /л. Исследуем электромагнитное поле в полубесконечной среде с постоянными магнитной проницаемостью и удельным электрическим сопротивлением. Проводящая среда с одной стороны ограничена плоской поверхностью, через которую проникает плоская электромагнитная волна. Векторы электрического и магнитного полей перпендикулярны друг другу и параллельны поверхности, ограничивающей среду. Линии электрического тока нормальны к вектору напряженности магнитного поля и совпадают с направлением вектора электрического поля. Электромагнитное поле распространяется из воздуха в полубесконечную среду в направлении, нормальном к поверхности среды. [c.16] Промежуточный режим. При этом режиме в нагреваемом изделии имеются два резко разграниченных слоя. На границе слоев магнитная проницаемость изменяется скачком от х = 1 в поверхностном слое толщиной 1,5Лк до [х = во втором слое, в пределах которого она изменяется с падением напряженности магнитного поля. [c.17] При высокочастотном нагреве мощность в нагреваемом изделии выделяется неравномерно, поэтому теплопередача играет важную роль. [c.19] Значения функции Т и) для различных параметров приведены в табл. 9. [c.21] Параметр V определяется по формуле V = 2 ]/ Я /(с7)/Д. [c.22] В табл. 10 приведены значения АТ/Т и Tf/To при различных значениях и и V [6]. [c.22] Нагрев ферромагнитной среды с поверхностным слоем, нагретым до температуры выше температуры магнитных превращений. [c.22] При нагреве изделия из ферромагнитного материала в слое, прогретом выше точки магнитных превращений, плотность тока, а значит и мощность спадают медленно. В слоях же с температурой ниже температуры- магнитных превращений плотность тока и мощность снижаются значительно быстрее. Поэтому для приближенного теплового расчета можно заменить реальное распределение плотности тока более простым, считая ее постоянной в пределах слоя толщиной (активный слой) и равной нулю — за пределами этого слоя. Принимается также, что I неизменна во -времени и равна своему значению в конце нагрева. При расчетах мощности, необходимой для высокочастотной сварки, рекомендуется брать = Дц. [c.22] Рассмотрев законы и явления, которые используются при высокочастотной сварке, перейдем к описанию механизма процесса сварки. [c.23] Исходя из современных представлений о сварке металлов, процессы высокочастотной сварки можно разделить на три группы. [c.23] В рассматриваемых схемах оба элемента сходятся под углом а, на некотором расстоянии от места схождения к элементам подается ток с помощью контактной или индукционной систем, кромки разогреваются и оплавляются, в месте их схождения происходит осадка. Нагрев и деформация свариваемых элементов происходят последовательно. Для осуществления сварки необходимы физический контакт между поверхностями, создание на них активных центров и предупреждение возможности разрушения образовавшихся узлов схватывания после снятия давления осадки 151. Нагрев активно влияет на все стадии процесса, и поэтому целесообразно рассмотреть его подробно. [c.24] ЦИИ растет с увеличением ее скорости при всех температурах и зависит от ее абсолютной величины. При определенных условиях это оказывает существенное влияние на усилия осадки. [c.25] Как было показано выше, при высоких градиентах температурного поля нагрев носит чисто поверхностный характер, однако он осуществляется за счет пропускания тока по свариваемым элементам. Плотность тока равномерна по сечению, а глубина прогрева регулируется частотой тока источника питания, расстоянием между свариваемыми элементами (эффект близости) и временем нагрева. В этом отношении условия высокочастотного нагрева значительно отличаются от условий нагрева при стыковой сварке оплавлением, которая по существующей классификации относится к виду сварки давлением с оплавлением [5]. При стыковой сварке оплавлением нагреваются свариваемые поверхности за счет тепловыделения в контактных перемычках (85—90% тепла), в результате чего получается неравномерный нагрев свариваемых поверхностей. Выравнивание температуры происходит во времени приросте количества перемычек, пока свариваемые поверхности не покроются слоем расплавленного металла (рис. 9). [c.25] Вернуться к основной статье