管道預(yù)熱實(shí)質(zhì)上是焊接預(yù)熱的其中一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,由于管道預(yù)熱具有一系列特殊工藝,安裝和環(huán)境要求,管道預(yù)熱型專用感應(yīng)加熱產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。
從應(yīng)用環(huán)境分類,管道預(yù)熱設(shè)備可分為現(xiàn)場應(yīng)用型和工廠應(yīng)用型?,F(xiàn)場應(yīng)用型一般是在野外施工,環(huán)境復(fù)雜,氣溫低、供電電力不穩(wěn),不能使用冷卻水、移動(dòng)和運(yùn)輸要便捷、加熱要快等諸多要求。這種專用感應(yīng)加熱設(shè)備,復(fù)合金屬焊接,包括全空冷溫控型感應(yīng)加熱電源、適合各種工況的感應(yīng)器、鏈接組件、連接器等一系列產(chǎn)品。
1、全空冷系統(tǒng),感應(yīng)器也為空冷,系統(tǒng)不需要用水,適合野外現(xiàn)場條件,無水路堵塞和冬天凍結(jié)的問題
感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用
感應(yīng)加熱原理
所謂感應(yīng)加熱電源,就是利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生高頻感應(yīng)渦流熱效應(yīng),從而對工件進(jìn)行加熱的裝置,它本質(zhì)上是一種具有功率控制功能的頻率轉(zhuǎn)化器。加熱電源將50Hz的工頻電源轉(zhuǎn)換成10kHz或者更高頻率的高頻電源,高頻電流通過線圈產(chǎn)生交變的磁場,當(dāng)磁場內(nèi)磁力線通過待加熱金屬工件時(shí),交變的磁力線穿透金屬工件形成回路,故在其橫截面內(nèi)產(chǎn)生渦流,雙金屬焊接機(jī),使待加熱工件局部迅速發(fā)熱,進(jìn)而達(dá)到工業(yè)加熱的目的。
感應(yīng)加熱示意圖
感應(yīng)加熱技術(shù)起始于1831年,發(fā)明人法拉第。直道19世紀(jì)后半葉,感應(yīng)加熱技術(shù)才開始用于實(shí)際生產(chǎn)---導(dǎo)體加熱。初的應(yīng)用領(lǐng)域是金屬熔化。隨著金屬熔化應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展,1927年對鋼件表面淬火開始出現(xiàn)。主要是曲軸和氣缸筒的加熱處理。固態(tài)高頻電源于1967年開始應(yīng)用?,F(xiàn)在已經(jīng)從低頻裝置發(fā)展成高頻裝置,并且效率不斷提升。
不同熱處理工藝比較
比較滲碳淬火、單頻感應(yīng)淬火和同步雙頻感應(yīng)淬火三種常用的熱處理工藝。
氣體滲碳法是將工件放入密閉的滲碳爐內(nèi),使工件在920℃高溫的滲碳?xì)夥罩袧B碳,然后再進(jìn)行淬火處理。滲碳淬火熱處理時(shí)間相對較長,故其變形量相對較大,成本較高,且不適用于局部淬火,靈活性差。
圖7 滲碳爐
單頻感應(yīng)淬火即為普通感應(yīng)淬火,變形量小,加熱效率高,適合局部淬火,但對于表面凹凸的仿形工件,加熱不均勻,無法得到均勻的硬化層。
圖8 齒輪單頻淬火
圖9 齒輪雙頻加熱
同步雙頻感應(yīng)淬火是在工件表面同時(shí)感應(yīng)雙頻渦流,加熱到淬火溫度,然后急速冷卻,獲得所需性能。同步雙頻適用范圍比單頻淬火更廣,變形量小,加熱時(shí)間極短,生產(chǎn)效率高,適合局部淬火和仿形淬火,適合批量化、流水化作業(yè)。
國外公司試驗(yàn)參數(shù)
試驗(yàn)齒輪為圓柱齒輪m=2,金屬焊接,Z=36,全齒高4.7mm,齒寬20mm。
表2 齒輪三種不同的試驗(yàn)工藝參數(shù)
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