高频电源的应用原理及感应加热的特点分析

高频电源又称电子管变频装置，是高频感应炉的关键装备。高频电源及感应加热技术对金属材料加热效率最高、速度最快，且低耗能又环保的装置。它不但可以对工件整体加热，还能对工件局部的针对性加热；可实现工件的深层透热，也可只对其表面、表层集中加热；不但可对金属材料直接加热，也可对非金属材料进行间接式加热。广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。

将工件放入感应器（线圈）内，当感应器中通入一定频率的交变电流时，周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流——涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀，工件表层电流密度很高，向内逐渐减小， 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差则越大，加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却，即可实现表面淬火。

感应加热热处理的设备主要由电源设备、淬火机床和感应器组成。感应加热淬火机床的主要作用是使工件定位并进行必要的运动。此外还应附有提供淬火介质的装置。淬火机床可分为标准机床和专用机床，前者适用于一般工件，后者适用于大量生产的复杂工件。

感应加热的主要优点：

①不必整体加热，工件变形小，电能消耗小

②无公害

③加热速度快，工件表面氧化脱碳较轻

④表面淬硬层可根据需要进行调整，易于控制

⑤加热设备可以安装在机械加工生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，且可减少运输，节约人力，提高生产效率

⑥淬硬层马氏体组织较细，硬度、强度、韧性都较高

⑦表面淬火后工件表层有较大压缩内应力，工件抗疲劳破断能力较高

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