高頻機(jī)全稱“高頻感應(yīng)加熱機(jī)”,又名高頻加熱機(jī)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備、高頻感應(yīng)加熱裝置、高頻加熱電源、高頻電源、高頻焊接機(jī)、高周波感應(yīng)加熱機(jī)、高周波感應(yīng)加熱器(焊接器)等,另外還有中頻感應(yīng)加熱設(shè)備、超高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等。應(yīng)用范圍十分廣泛。
主要工作原理: 高頻機(jī)的高頻大電流流向被繞制成環(huán)狀或其它形狀的加熱線圈(通常是用紫銅管制作)。由此在線圈內(nèi)產(chǎn)生極性瞬間變化的強(qiáng)磁束,將金屬等被加熱物體放置在線圈內(nèi),磁束就會(huì)貫通整個(gè)被加熱物體,在被加熱物體的內(nèi)部與加熱電流相反的方向,便會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的很大渦電流。由于被加熱物體內(nèi)存在著電阻,所以會(huì)產(chǎn)生很多的焦耳熱,使物體自身的溫度迅速上升。達(dá)到對(duì)所有金屬材料加熱的目的。
高頻機(jī)的用途:
一、熱處理:各種金屬的局部或整體淬火、退火、回火、透熱;
二、熱 成 型 :整件鍛打、局部鍛打、熱鐓、熱軋;
三、焊 接:各種金屬制品釬焊、各種刀具刀片、鋸片鋸齒的焊接、鋼管、銅管焊接、同種異種金屬焊接;
四、金屬熔煉:金、銀、銅、鐵、鋁等金屬的(真空)熔煉、鑄造成型及蒸發(fā)鍍膜;
五、高頻加熱機(jī)其它應(yīng)用:半導(dǎo)體單晶生長、熱配合、瓶口熱封、牙膏皮熱封、粉末涂裝、金屬植入塑料等。
感應(yīng)加熱熱處理(induction heat treatment):
用感應(yīng)電流使工件局部加熱的表面熱處理工藝。這種熱處理工藝常用于表面淬火,也可用于局部退火或回火,有時(shí)也用于整體淬火和回火。20世紀(jì)30年代初,美國、蘇聯(lián)先后開始應(yīng)用感應(yīng)加熱方法對(duì)零件進(jìn)行表面淬火。隨著工業(yè)的發(fā)展,感應(yīng)加熱熱處理技術(shù)不斷改進(jìn),應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。
基本原理 將工件放入感應(yīng)器(線圈)內(nèi),當(dāng)感應(yīng)器中通入一定頻率的交變電流時(shí),周圍即產(chǎn)生交變磁場。交變磁場的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流──渦流。感應(yīng)電流在工件截面上的分布很不均勻,工件表層電流密度很高,向內(nèi)逐漸減小, 這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,使表層的溫度升高,即?shí)現(xiàn)表面加熱。電流頻率越高,工件表層與內(nèi)部的電流密度差則越大,加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻,即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。
分類 根據(jù)交變電流的頻率高低,可將感應(yīng)加熱熱處理分為超高頻、
高頻、超音頻、中頻、工頻 5類。
① 超高頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率高達(dá)27兆赫,加熱層極薄,僅約0.15毫米,可用于圓盤鋸等形狀復(fù)雜工件的薄層表面淬火。
② 高頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率通常為200~300千赫,加熱層深度為0.5~2毫米,可用于齒輪、汽缸套、凸輪、軸等零件的表面淬火。
③ 超音頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率一般為20~30千赫,用超音頻感應(yīng)電流對(duì)小模數(shù)齒輪加熱,加熱層大致沿齒廓分布,粹火后使用性能較好。
④ 中頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率一般為2.5~10千赫,加熱層深度為2~8毫米,多用于大模數(shù)齒輪、直徑較大的軸類和冷軋輥等工件的表面淬火。
⑤工頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率為50~60赫,加熱層深度為10~15毫米,可用于大型工件的表面淬火。