Induktionsbratkølingen er en bratkølingsproces, der udnytter den termiske effekt, der genereres af induktionsstrømmen, der passerer gennem smedningen, til at opvarme overfladen og den lokale del af smedningen til bratkølingstemperaturen, efterfulgt af hurtig afkøling. Under bratkøling placeres smedningen i en kobberpositionssensor og forbindes til en vekselstrøm med en fast frekvens for at generere elektromagnetisk induktion, hvilket resulterer i en induceret strøm på overfladen af smedningen, der er modsat strømmen i induktionsspolen. Den lukkede sløjfe, der dannes af denne inducerede strøm langs overfladen af smedningen, kaldes hvirvelstrøm. Under påvirkning af hvirvelstrømmen og modstanden fra selve smedningen omdannes den elektriske energi til termisk energi på overfladen af smedningen, hvilket får overfladen til hurtigt at varme op til slukningsoverløbet, hvorefter smedningen straks og hurtigt sker. afkølet for at opnå formålet med overfladehærdning.
Årsagen til, at hvirvelstrømme kan opnå overfladeopvarmning, er bestemt af fordelingen af vekselstrøm i en leder. Disse egenskaber omfatter:
- Hudeffekt:
Når jævnstrøm (DC) passerer gennem en leder, er strømtætheden ensartet på tværs af lederens tværsnit. Men når vekselstrøm (AC) passerer igennem, er strømfordelingen over lederens tværsnit ujævn. Strømtætheden er højere på overfladen af lederen og lavere i midten, hvor strømtætheden falder eksponentielt fra overfladen til midten. Dette fænomen er kendt som hudeffekten af AC. Jo højere frekvensen af AC er, jo mere udtalt er hudeffekten. Induktionsopvarmning quenching udnytter denne egenskab til at opnå den ønskede effekt.
- Nærhedseffekt:
Når to tilstødende ledere passerer gennem strømmen, hvis strømretningen er den samme, er det inducerede tilbagepotentiale på den tilstødende side af de to ledere det største på grund af vekselvirkningen af vekslende magnetiske felter genereret af dem, og strømmen drives til ydersiden af lederen. Tværtimod, når strømretningen er modsat, bliver strømmen drevet til den tilstødende side af de to ledere, det vil sige den indre strømning, dette fænomen kaldes nærhedseffekten.
Under induktionsopvarmning er den inducerede strøm på smedningen altid i modsat retning af strømmen i induktionsringen, så strømmen på induktionsringen er koncentreret om den indvendige strøm, og strømmen på den opvarmede smedning placeret i induktionsringen er koncentreret på overfladen, som er resultatet af nærhedseffekten og hudeffekten overlejret.
Under virkningen af nærhedseffekten er fordelingen af den inducerede strøm på overfladen af smedningen kun ensartet, når afstanden mellem induktionsspolen og smedningen er ens. Derfor skal smedningen roteres kontinuerligt under induktionsopvarmningsprocessen for at eliminere eller reducere opvarmningsujævnhederne forårsaget af det ulige mellemrum, for at opnå et ensartet varmelag.
På grund af nærhedseffekten svarer formen af det opvarmede område på smedningen desuden altid til formen på induktionsspolen. Derfor, når du laver induktionsspolen, er det nødvendigt at gøre dens form svarende til formen på smedningens varmeområde for at opnå en bedre varmeeffekt.
- Cirkulationseffekt:
Når vekselstrøm passerer gennem en ringformet eller spiralformet leder, på grund af virkningen af det vekselmagnetiske felt, falder strømtætheden på den ydre overflade af lederen på grund af den øgede selvinduktive tilbage elektromotoriske kraft, mens den indre overflade af ringen opnår den højeste strømtæthed. Dette fænomen er kendt som cirkulationseffekten.
Cirkulationseffekten kan forbedre opvarmningseffektiviteten og hastigheden ved opvarmning af den ydre overflade af et smedede stykke. Det er dog ufordelagtigt at opvarme de indre huller, da cirkulationseffekten får strømmen i induktoren til at bevæge sig væk fra overfladen af det smedede stykke, hvilket fører til væsentligt reduceret opvarmningseffektivitet og langsommere opvarmningshastighed. Derfor er det nødvendigt at installere magnetiske materialer med høj permeabilitet på induktoren for at forbedre opvarmningseffektiviteten.
Jo større forholdet mellem induktorens aksiale højde og ringens diameter er, jo mere udtalt er cirkulationseffekten. Derfor gøres induktorens tværsnit bedst rektangulært; en rektangulær form er bedre end en firkantet, og en cirkulær form er det værste og bør undgås så meget som muligt
- Den skarpe vinkeleffekt:
Når de udragende dele med skarpe hjørner, kantkanter og lille krumningsradius opvarmes i sensoren, selvom afstanden mellem sensoren og smedningen er ens, er magnetfelttætheden gennem de skarpe hjørner og udragende dele af smedningen større , den inducerede strømtæthed er større, opvarmningshastigheden er hurtig, og varmen er koncentreret, hvilket vil få disse dele til at overophede og endda brænde. Dette fænomen kaldes den skarpe vinkeleffekt.
For at undgå den skarpe vinkeleffekt, når sensoren designes, bør afstanden mellem sensoren og den skarpe vinkel eller konvekse del af smedningen øges passende for at reducere koncentrationen af den magnetiske kraftlinje der, således at opvarmningshastigheden og temperaturen af smedningen overalt er så ensartet som muligt. De skarpe hjørner og fremspringende dele af smedningen kan også ændres til fodhjørner eller affasninger, så samme effekt kan opnås.
For yderligere information opfordrer jeg dig til at besøge vores hjemmeside på
Hvis dette lyder interessant, eller du vil vide mere, vil du så give mig besked om din tilgængelighed, så vi kan aftale et passende tidspunkt, hvor vi kan oprette forbindelse for at dele flere oplysninger? Tøv ikke med at sende e-mail pådella@welongchina.com.
På forhånd tak.
Indlægstid: 24-jul-2024
