感应加热深度计算公式_感应加热温度范围

感应加热原理？

（1）感应加热的原理 感应加热的原理就是遵循电磁感应、集肤效应、热传导三个基本原则。 感应加热用一个模拟的单匝短路次级线圈来说明。以援助体加热的方式为例，工件和感应器的组合可以看做事一台具有多匝初级线圈（感应器线圈）和单匝短路次级线圈（圆柱体工件）的变压器，初级线圈和次级线圈彼此间由较小的空气间隙隔开。通电时在工件内将产生频率相同、方向与感应器中相反的感应电流，即涡流。当电流频率较高时，由于表面效应的作用，使涡流集中在工件表面，产生“集肤效应”。 感应电流密度从加热工件的表面志中心是逐渐降低的，而电流的频率越高，降低的比率也越大。电流密度的这种降低率也取决于被加热材料的电阻率和相对磁导率两个物理量。表示感应电流的分布随透入深度而变化以及控制电流分布的因素，电流密度大约降到表面电流密度值的三分之一处得深度即为“集肤深度”。 工程上规定，从表面到电流为I/e（e=2.718）处得深度为电流透入深度△。 经计算证明：86.5%的热量产生于深度为△的薄层内。 （2）感应加热的四个效应和导磁体的“驱流”作用 ①表面效应：当交变电流流过导体时，电流密度沿着导体截面的分布是不均匀的。 ②邻近效应：高频电流通过两个相邻导体时，若电流方向相反，电流从两导体的内侧流过；若电流方向相同，电流则从两导体的外侧流过。这这种现象称为邻近效应。 ③环流效应：高频电流流过环形导体时吗，电流密度分布在环形导体的内侧，这种现象称为环流效应。 ④尖角效应：当感应器与工件之间的间隙相同时，工件的尖角处易集中磁感应线，而使感应电流密度过打，以致在工件的尖角处产生过烧，这种现象称为尖角效应。 ⑤导磁体的“驱流”作用：感应加热表面淬火时，环流消音使高频电流密集在感应器内侧，对工件外表面的加热不利。但对工件内孔加热时，感应器的效率低，为此，往往在感应器上放置导磁体，将电流“驱”向感应器的外侧，因此，导磁体的实质是改变磁感应线方向。 一般高频常用的导磁体为铁氧体。中频常用的导磁体为硅钢片或软铁状的导磁体。

感应加热深度计算公式_感应加热温度范围

感应加热深度计算公式_感应加热温度范围

感应加热深度计算公式_感应加热温度范围

高频加热为多少HZ？加热深度如何调整？

感应加热设备的电源频率有四个级别：

1、 500Hz以下称为低频电源

2、1-10KHZ范围内称为中频感应加热电源，中频感应加热深度为3-6mm

3、15-50KHz范围内称为超音频感应加热电源，超音频感应加热深度为1.5-4mm

4、30-100KHz范围内称为高频感应加热电源，高频感应加热深度为0.2-2mm

高频淬火技术要求

高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。感应加热设备，即对工件进行感应加热，以进行表面淬火的设备。感应加热的原理：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电 (1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个趋肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小

室温时感应电流流入工件表层的深度δ（mm）与电流频率f（HZ）的关系为频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。

常用的电流频率有：

1、高频加热：100～500KHZ，常用200～300KHZ，为电子管式高频加热，淬硬层深为0.5～2.5mm，适于中小型零件。

2、中频加热：电流频率为500～10000HZ，常用0～8000HZ，电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度2～10 mm。适于较大直径的轴类、中大齿轮等。

3、工频加热：电流频率为50HZ。采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm，适于大直径工件的表面淬火。

高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。

高频淬火的技术要求是感应加热设备，即对工件进行感应加热，以进行表面淬火的设备。感应加热的原理：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电 (1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个趋肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。

高频淬火技术要求在感应加热频率的选择：根据热处理技术要求及加热深度的要求选择频率，频率越高加热的深度越浅。

高频(10KHZ以上)加热的深度为0.5-2.5mm， 一般用于中小型零件的加热，如小模数齿轮及中小轴类零件等。

中频(1~10KHZ)加热深度为2-10mm，一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。[1]

工频(50HZ)加热淬硬层深度为10-20mm，一般用于较大尺寸零件的透热，大直径零件（直径Ø：300mm以上，如轧辊等）的表面淬火。[1]

高频淬火技术要求在感应加热淬火表层淬硬层的深度，取决于交流电的频率，一般是频率高加热深度浅，淬硬层深度也就浅。频率f与加热深度δ的关系，有如下经验公式：δ=20/√f(20°C)；δ=500/√f(800°C)。[1]

式中：f为频率，单位为Hz；δ为加热深度，单位为毫米（mm）。[1]

感应加热表面淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，所以感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛应用。[1]

感应加热设备是产生特定频率感应电流，进行感应加热及表面淬火处理的设备。

用高频淬火设备进行感应淬火，对感应热处理件的技术要求一般由产品设计师制定，包括表面硬度、淬硬区域于心不甘硬化层深度，有些产品还提出了显微组织要求。感应淬火的加热层是由感应电流发热产生或由涡流层传导而生成的，它与从表面渗入碳原子的均匀分布的渗碳不同，因此，在制定感应淬火技术要求时，有一些特殊性。

感应淬火件的硬度

钢感应淬火后，所达到的表面硬度值与钢的含碳量关系大，以45号钢为例，感应淬火后达到的硬度平均值HRC为58.5，40钢硬度平均值HRC达到55.5。

感应淬火件的淬硬区

感应淬火件的淬硬区即是淬火区域范围。由于感应加热的特殊性，为避免产生一些淬火废品，对淬火区域一般应考虑以下内容：

对圆柱淬火表面 在端头应留有过渡区，圆柱轴端头常有倒角结构，此端头留3-5mm非淬火区，一般不影响该淬火段的性能，此过渡区即为允许未淬火或不完全淬火的过渡段。

淬硬区应有明确允范围 感应淬火区于心不甘机加工一样，应该有允范围。如果使用条件允许，此允范围可以适当大一些。

感应淬火件的硬化层深度

现在感应淬火件按标准ISO3754及国标GB/T5617-2005规定，用测量零件断面硬度的方法来确定有效硬化层深度。

感应加热集肤效应深度计算公式是什么?

电流“透入深度”：

从导体表面到电流密度减小到表面电流密度的1/e（0.368）处的径向距离。

1）频率较高时（Δ/R>=2.5），

在“透入深度”区域消耗的电功率为总功率的86％。有效加热层δ＝Δ。

2）频率较低时（Δ/R<2.5），

δ＝0.2R。

3）一般在2Δ处，功率几乎降为0