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宝钢钢管厂的感应加热技术

发布时间:2015-9-25 17:53:49    发布者:admin    访问量:

    电源装置感应器的使用经验
    要获得良好的感应加热效果,需要制定正确的工艺。结果成功与否,取决于电流频率、单位表面功率及输入功率、加热温度、加热速度、加热方法、感应器结构及尺寸等工艺参数的选择,缺一不可。
    为提高感应加热的效率,减少漏磁损失,感应器与工件表面的间隙要尽量减小,所以加厚机热处理和芯棒热处理等应用会有不同规格感应炉的情况。对于维护过程中需要提醒的是感应器除了要水冷外,需要有足够的机械强度和使用寿命,因为中频电源感应器和工件之间有电磁力的作用,电流越大,电磁力越大。例如,平面加热时,感应器与工件间会产生一个推力,镶嵌导磁体后其之间将产生一个吸力,如感应器强度不够,可能引起感应器变形或损坏。这种情况曾在HFW焊管线中频线圈上得以体现,其部分导磁体会有    由于电源设备的频率不能任意调节,电流频率的透入深度不能根据硬化层深度的要求来随意选择。为了保证得到所要求的硬化层深度,在频率的条件下,就形成了透入式加热和传导式加热。频率的选择一般以前者考虑。
    当所要求的硬化层深度大于现有电源设备频率所能达到的电流透入深度时,在保证表面不过热的前提下,通常采取如下方法:
    ●降低工件单位表面的输入功率,延长加热时间。在加热大规格芯棒时,操作工就往往减少芯棒的输送速度,以此延长加热时间。
    ●增大工件与感应器间的间隙,延长加热时间,或在同时加热时采用间断加热法,以增加热传导时间。这种间断加热方式在现场的手动加热中也时有发生。
    ●工件在感应加热前,在感应器中进行预热,如加厚机感应炉的应用。
    ●连续加热时,采用双匝或多匝感应器。钻杆焊缝热处理线正火和回火中频电源使用多匝感应线圈连续加热。
    负载并联谐振和串联谐振电源的特点
    
宝钢钢管厂的中频和乐橙登陆感应加热电源使用到了负载并联谐振和串联谐振两种谐振模式,现国内外电源技术都已应用在宝钢各生产线上了。
    通过应用比较可知
    ●并联型电源的特点:可控整流;平波电抗器为负载提供直流电源;逆变负载为并联型结构;谐振工作状态时等效阻抗达到较大值。
    ●串联型电源的特点:二极管整流;直流滤波电容为逆变负载提供直流电源;逆变负载为串联型结构;谐振工作状态时阻抗为小值;如IGBT 在串联结构中的应用,可简化主回路,设备整体效率出色,使电源抗短路开路能力增强。
     结语
    感应加热电源的应用日趋广泛,近十几年来得到迅猛发展。其功率和频率越来越高,控制技术不断数字化,系统可靠性也在不断提高,而电源装置的内部也趋向于紧凑化和模块化结构。现在SCR 、IGBT、MOSFET全固态晶体管电源已达几十种,产品规格齐全,体积小,电能转换效率可达92%,功率、频率可以覆盖整个感应加热的领域。
  近年来还发展了气体保护状态下,用感应加热机械工件表面沉积新材料和感应堆焊。感应加热技术包含了材料、金属热处理、机械、电气、电磁、电子、计算机应用等多个学科,是一项多学科综合应用技术。