FLUX在感应加热领域中的应用 图文.doc

FLUX在感应加热领域中的应用_图文FLUX在感应加热领域的应用一、感应加热的出现人们早在19世纪初就发现电磁感应现象,知道导体在交变磁场中会感应产生电流而引起发热。感应加热在工业上的应用首先是用来对金属进行熔炼。20世纪初,在法国、瑞典和意大利提出了利用无心感应进行中频熔炼的建议,而且还提出了利用电容器来补偿无功功率的设想。感应加热用于工件热处理的最初试验是在20世纪20年代,40到50年代用作穿透加热,自此以后,大量的各类感应加热装置得到了发展。人们也慢慢认识到感应加热法在锻压、轧制和金属钎焊的局部加热方面的应用。现在感应加热技术已广泛应用到国民经济的各个领域。随着感应加热理论、技术及工艺的不断进步,感应加热技术得到越来越广泛的应用。感应加热主要用于金属材料的熔炼铸造、透热锻造、热处理、焊接、烧结等方面。通过中间发热媒体,可以对非金属材料进行热加工。感应加热还可以应用在半导体器件的生产加工工艺上,如半导体器件的区域提纯、单晶生长和掺杂。感应加热己经不断地渗入到我们的日常生活领域中,电磁灶、微波炉都是以感应加热技术为基础的成功应用。二、感应加热的优点改革开放以来,我国***得到了重大发展,同时,还存在着很大差距和面临严峻的挑战,主要是在制造过程和部分产品能耗高,污染严重。据统计,制造过程中金属热加工工艺(铸造、锻造、焊接、热处理、表面处理等的耗能约占整个机械企业能耗的70%以上。金属热加工工艺既是耗能大户,又是废弃物排放大户,对环境造成很大污染,热处理在耗能和排污方面也占了相当的比例。因此,热处理在这方面有大量工作要做。传统的加热方式,多以煤、油、气为能源或箱式电炉加热,不仅造成有限的资源浪费、环境污染,而且工作效率低,工人劳动条件差,工艺质量难以准确控制,严重地制约了我国机械加工业的迅速发展。20世纪80年代以来,感应加热在我国开始迅速发展起来。其原因不仅是油源、气源日趋紧张和电力电子变频技术的发展,更重要的是感应加热具有一般敞焰加热无可比拟的优越性。其具有生产率高、热处理效果好、能耗小、易于实现自动生产等优点。在各个工业发达的国家,锻造加热已普遍采用感应加热。美国在1976年内新加热设备的四分之一是以感应加热技术为上海SoftWave公司SoftWaveLtd上海浦东松涛路489号B座2楼邮编:2012032F,BldgB,489SongtaoRd,Pudong,Shanghai201203,ChinaPhone:+862150807400Fax:+862150802326Email:******@Website:,而且大多数感应加热机床用于锻造领域。1970年感应加热机床年安装功率为120Mw,年度安装功率数几乎每20年翻两番。推动感应加热技术不断发展、不断提高的主要因素,是感应加热所具有的优越性能与特点。与传统的加热方式(如火焰式加热相比,感应加热具有如下的一些性能与特点:,并易于控制;,加热速度快,效率高,能耗小;,加热温度易于控制;;,在加热过程中不易渗入杂质;,氧化皮生成少;;。在锻造方面,传统锻造法材料利用率很低,且表面光洁度不高,而利用感应加热实现快速透热热锻,不仅使材料利用率提高到85%以上,表面光洁度小于50um,而且氧化皮损耗大大降低,锻模的寿命大大提高。而在我国,到80年代特别是90年代,随着科技的进步和时代的发展,感应加热设备才有了一定的发展,但与世界发达国家相比还存在较大的差距。三、感应加热计算机仿真的必要性感应加热本身是一个复杂的物理过程,它牵涉电、磁、热、相变、力学方面的综合知识,感应加热时工件置于交变磁场中,由此产生的感应电流将工件加热。温度升高会引起工件的导电、导磁性能发生变化,这样电磁场和温度场之间相互影响、相互耦合成为一种复杂的物理现象。实际应用中它仍只是凭经验和工程设计的简单计算而设计的,投产前需在现场进行多次调试,需要花费较大的人力、物力。而多数情况下,对加热质量提出了较高的要求,如锻造生产中,在满足生产率的条件下,要求工件加热温度均匀,即工件径向与轴向温差小,当温差超过一定范围,对热成型的成品半成品的质量和模具寿命都有很大影响。因此研究工件感应加热时的温升特点和规律,以便采取必要的措施与合理的加热参数,确保工件感应透热的温度均匀就显得十分必要。总之,感应加热技术虽得到广泛的重视和应用,但由于计算方法和计算工具的限制,直到目前感应加热设备的设计和制造还主要凭经验和简单的计算,不能实现对加热过程的精确预测和控制。热处理工程师经常会遇到这样的问题:针对材料的物理参数,如,导磁率、电导率、热传导率、比热等,在加热过程中都随温度