電磁感應(yīng)加熱基礎(chǔ)入門(mén)知識(shí)詳解

使用熱對(duì)于形成、連接或處理大多數(shù)金屬非常重要。熱可以通過(guò)不同的過(guò)程應(yīng)用于金屬，如火焰、ARC、摩擦、熔爐和感應(yīng)加熱。本文將重點(diǎn)介紹感應(yīng)加熱過(guò)程、工作原理、優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用。

1. 電磁感應(yīng)加熱介紹
電磁感應(yīng)加熱使用高頻電來(lái)加熱導(dǎo)電材料（通常是一種金屬）。渦流在金屬內(nèi)產(chǎn)生，其中金屬電阻導(dǎo)致其加熱。這是通過(guò)電磁感應(yīng)的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。熱量是在工件內(nèi)部產(chǎn)生的，這是一個(gè)非常有效的和非接觸的過(guò)程。因此，與其他焊接工藝相比，使用電磁感應(yīng)加熱焊接非常有用和易于使用。

2. 電磁感應(yīng)加熱工作原理
根據(jù)法拉第定律，當(dāng)交流電在變壓器的主線(xiàn)圈中流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流磁場(chǎng)。如果變壓器的二次線(xiàn)圈位于磁場(chǎng)內(nèi)，二次線(xiàn)圈會(huì)感應(yīng)電流。
電源產(chǎn)生交流電(AC)，交流電通過(guò)電感器（通常是銅線(xiàn)圈）。通過(guò)將必須加熱的工件放置在電感器內(nèi)，它成為短路次。電感作為變壓器初級(jí)。循環(huán)“渦旋電流”（通過(guò)改變導(dǎo)體磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)引起的循環(huán)電流。也被稱(chēng)為福柯電流)，當(dāng)一個(gè)金屬部分被放置在電感器和磁場(chǎng)中時(shí)，就會(huì)在工件內(nèi)被誘導(dǎo)。
在金屬部分和電感器之間沒(méi)有任何直接接觸，這將產(chǎn)生局部和精確的熱量。磁性部件和非磁性部件都可以用這種方式加熱。這種效應(yīng)與“焦耳效應(yīng)”有關(guān)，這是一個(gè)表示通過(guò)導(dǎo)體的電流所產(chǎn)生的熱量之間的關(guān)系的科學(xué)公式。
此外，當(dāng)磁性部件通過(guò)電感器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦，并在磁性部件內(nèi)產(chǎn)生額外的熱量。由于電感器內(nèi)磁場(chǎng)的快速變化，自然，磁性材料提供電阻，產(chǎn)生內(nèi)摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生熱量，并有助于加熱更快。
在加熱過(guò)程中，零件和電感器之間沒(méi)有接觸，也沒(méi)有任何燃燒氣體。這是在這個(gè)過(guò)程中可以提供的最佳優(yōu)點(diǎn)之一。
為了獲得最好的能量從電導(dǎo)體傳輸?shù)叫枰訜岬牟糠郑仨殑?chuàng)造一個(gè)足夠強(qiáng)烈的磁場(chǎng)，工件必須放置在場(chǎng)的中心內(nèi)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，電氣導(dǎo)體或線(xiàn)圈需要用一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)圈形成，工件位于線(xiàn)圈的中心，以將磁場(chǎng)集中到部件上。然后，電流被迫在零件內(nèi)流動(dòng)。組件和線(xiàn)圈中的電流流動(dòng)強(qiáng)度均相等。線(xiàn)圈中的電流必須非常高，在1000-10000安培之間，以產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)。通常如此強(qiáng)烈的電流會(huì)熔化線(xiàn)圈。必須使用水冷銅管線(xiàn)圈，以避免此問(wèn)題。增加電流的頻率是產(chǎn)生強(qiáng)交流磁場(chǎng)的另一種方式。家庭和工業(yè)的電力電源正常工作頻率為50hz，即電流將改變方向50次/秒。電磁感應(yīng)加熱設(shè)備在5000萬(wàn)Hz范圍內(nèi)工作。 3. 電磁感應(yīng)加熱的應(yīng)用
①熱處理：
單發(fā)射擊
正火
齒齒緊固
回火
焊縫處退火
 
②管道：
奧氏體化
涂層和鍍鋅
管端加熱
接縫退火
鐓鍛
 
③釬焊和連接：
線(xiàn)材加熱
釬焊和焊接
預(yù)熱
 
④鍛造和成型：
棒材端部加熱
彎曲
扭轉(zhuǎn)
裝配 ⑤專(zhuān)業(yè)加熱：
晶體生長(zhǎng)
熱縮配合
傳感器加熱（非導(dǎo)電材料）
 
4. 電磁感應(yīng)加熱的優(yōu)點(diǎn)
由于加熱速度快，可獲得非常高的功率密度。
集中位置加熱。
高溫。
適應(yīng)中型和批量生產(chǎn)的工業(yè)要求。
輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化。
無(wú)熱慣性。
操作的可重復(fù)性。
加熱效率高。
無(wú)熱源污染。
節(jié)能
節(jié)約時(shí)間
安全的
 
5.電磁感應(yīng)加熱的缺點(diǎn)
復(fù)雜的設(shè)備設(shè)計(jì)。
初始成本高。
有限的應(yīng)用
有限的穿透加熱深度。
需要高功率的交流電源（難以攜帶）。

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