Индукционный нагрев поверхностный эффект

Нагрев деталей при высокочастотной сварке производят с помощью индуктора, располагаемого у свариваемого стыка и генерирующего в свариваемых кромках индукционные токи, или с помощью двух скользящих по поверхности детали электродов. В обоих случаях эффект близости и поверхностный эффект позволяют обеспечить нагрев только в поверхностных слоях соединяемых кромок глубиной [c.264]

Индукционный нагрев металлических изделий основан на использовании явлений электромагнитной индукции, теплового действия электрического тока и поверхностного эффекта. Нагрев изделий, подлежащих закалке, осуществляется при помощи специальной установки (рис. 26), которая состоит из следующих основных элементов генератора высокой частоты 1, электродвигателя 2, трансформатора 3, индуктора 4, батареи конденсаторов 6. Сущность закалки токами высокой частоты заключается в том, что изделие 5, подвергающееся закалке, помещается в индуктор 4 с таким расчетом, чтобы между ним и индуктором был воздушный зазор в 2—4 мм. Ток высокой частоты от машинного генератора поступает в индуктор. Вокруг индуктора создается переменное магнитное поле, под воздействием которого в закаливаемом изделии индуктируются вихревые токи. Благодаря явлению поверхностного эффекта максимальная плотность тока будет сосредоточена на поверхностном слое изделия. Толщина слоя, по которому идет ток максимальной плотности, называется глубиной проникновения тока. Под действием индукционного тока поверхностный слой изделия быстро нагревается до закалочных температур, а сердцевина изделия нагревается до температур, лежащих ниже линии Р8К, благодаря чему в ней не происходит никаких структурных превращений и изменений механических [c.47]

Широкое распространение получил индукционный нагрев токами высокой, повышенной и промышленной частот, в основу которого положено явление электромагнитной индукции, поверхностного эффекта и теплового действия электрического тока. Для этого нагрева применяются электромашинные, электроламповые и полупроводниковые высокочастотные генераторы (на тиристорах). При индукционном способе можно нагревать заготовки любых диаметров и любой длины как целиком, так и частично. Особенностью индукционного нагрева является также отсутствие непосредственной связи нагреваемого металла с источником электрической энергии, в связи с чем отпадает необходимость применения изоляции. [c.89]

Максимальную плотность переменный ток имеет на поверхности про водника, которая нагревается больше, чем внутренние слои металла. Прй индукционно-прессовой и радиочастотной сварке этот эффект может быть использован для местного нагрева деталей, причем чем больше частота тока-тем эффективнее поверхностный нагрев [c.484]

Индукционная закалка стали как поверхностная, так и сквозная, находит все большее применение в промышленности. В связи с этим опубликован и ряд работ, содержащих хар жтеристики механических свойств стали, прошедшей индукционный нагрев. Из этих работ можно, повидимому, сделать з ключение, что индукционный метод по его остаточному механическому эффекту по крайней мере не уступает при прочих равных условиях обычным термическим методам закалки. Характеристики механических свойств, однако, разноречивы как по данным разных авторов, так и по видам испытаний. Кроме того, остается совершенно не разъясненным вопрос о мех шизме упрочнения при индукционном нагреве, вполне ли он тождественен с эквивалентным процессом обычной термической закалки или же имеет характерные индивидуальные черты, проистекающие из особенностей индукционного метода. [c.193]

Особенности нагрева при поверхностной индукционной закалке. Индукционный нагрев осуществляют пропусканием переменного тока через замкнутый проводник (индуктор), расположенный в непосредственной близости от детали. Токи распространяются по сечению детали неравномерно (так называемый скин-эффект). Глубину проникно- вения тока от поверхности в глубь металла определяют по формуле [c.601]

Аналитическое решение уравнения (7.35) затруднено из-за сложного характера распределения функции (т, р, /), которая зависит от геометрии индукционной системы, частоты тока, электрофизических свойств материала загрузки. Поэтому задача оптимального управления для линейного цилиндра конечной длины решалась также численным методом с помощью цифровой модели. Если рассматривать нагрев цилиндра конечной длины в однородном магнитном поле, то зависит только от параметра т = = л/2 2/й, где б — глубина проникновения тока, т. е. от выраженности поверхностного эффекта. Проведенные расчеты показали, что на предельную достижимую точность нагрева (гр = Этах— 0ш1п) слабо влияет длина зоны равномерного распределения источников теплоты в средней части цилиндра. А это означает, что для цилиндров с длиной, превышающей диаметр, величина г 5 не зависит от длины цилиндра. Таким образом удается построить зависимость г от параметра в широком диапазоне изменения критерия В (рис. 7.6). Изменение мощности нагрева (Ро) оказывает слабое воздействие на г)з, особенно при небольшом уровне тепловых потерь (В1). При небольших резко снижается достижимая равномерность нагрева. Это объясняется тем, что распределение внутренних источников теплоты по длине становится почти равномерным и дополнительные тепловые потери с торцов заготовки не удается скомпенсировать за счет краевого эффекта цилиндра. Детальный анализ показал, что на величину яр характер распределения источников теплоты по радиусу оказывает пренебрежимо малое влияние по сравнению с распределением источников по длине. Поэтому графики рис. 7.6 могут быть перестроены относительно параметров ,1 (см. главу 5) или Кр [107], характеризующих неравномерность распределения источников теплоты по длине заготовки и однозначно связанных с параметрами т<г, при нагреве цилиндра в однородном поле. Значения коэффициентов, характеризующих такое распределение источников теплоты, которое обеспечивает высокое [c.246]

При работе с многовитковыми индукторами лучше используется мощность генератора, но при этом иногда наблюдается неравномерный полосчатый нагрев, который может привести к образованию трещин в детали. Для устранения полос чатости нагрева многовитковые индукторы изготовляют из медных трубок прямоугольного сечения с возможно более плотным расположением витков. Явление неравномерного полосчатого нагрева может быть ослаблено при увеличении зазора между деталью и индуктором. При нагреве индукционным током плоских деталей благодаря эффекту близости ток будет проходить по пути, повторяющему форму индуктора. Как показали исследования, толщину поверхностного слоя к (мм), в котором выделяется около 90% тепла, создаваемого электрическим током, называют глубиной проникновения тока в металл и определяют по формуле [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...