高频感应加热焊接实验
超高频感应加热设备原理
超高频感应加热设备原理超高频感应加热是一种现代化的加工技术,广泛应用于工业生产中。
它利用高频电流在导体中产生的涡流损耗和焦耳热来实现加热目标物体。
本文将介绍超高频感应加热设备的原理及其应用。
一、超高频感应加热设备的基本原理超高频感应加热设备是由发生器、感应线圈、电容器、传输电缆以及加热工作台等组成。
其基本工作原理是通过感应线圈在高频交流电磁场中产生涡流,并将电能转化为热能。
涡流产生的能量主要用于加热金属或其它导电材料。
具体而言,当高频电流通过感应线圈时,感应线圈内部产生高频交流电磁场。
当被加热的目标物体进入感应线圈的磁场内时,目标物体中的电子会受到磁场的影响,进而引发电子的运动。
根据法拉第电磁感应定律,运动的电子会在导体内产生涡流。
由于涡流的阻力,电能会被转化为热能,从而使目标物体产生加热效应。
二、超高频感应加热设备的优点和应用超高频感应加热设备具有以下几个优点:1. 高效加热:超高频感应加热设备加热速度快,加热效率高。
因为其主要通过涡流损耗和焦耳热产生加热效应,能够迅速将能量传递到目标物体中,无需预热过程,大大提高了生产效率。
2. 精确控制:超高频感应加热设备可以根据需要精确控制加热温度和时间。
通过调节发生器的频率和功率,可以实现对加热过程的精确控制,确保产品的质量和稳定性。
3. 环保节能:超高频感应加热设备使用电能进行加热,无燃烧产生的废气、废水和废渣等污染物,相比传统的燃烧加热方式更加环保。
由于加热速度快,没有能量损失,能够有效节约能源。
超高频感应加热设备在工业生产中有广泛应用,例如:1. 金属加工:超高频感应加热设备可用于金属熔炼、锻造和淬火等工艺。
它可以实现快速加热和精确控制,提高金属加工的效率和质量。
2. 焊接和烧结:超高频感应加热设备可用于焊接和烧结工艺。
它能够实现局部加热和快速加热,可将热量集中在焊接接头或烧结颗粒上,提高焊接或烧结的质量和强度。
3. 粉末冶金:超高频感应加热设备可用于粉末冶金工艺。
感应加热
感应加热中文名称:感应加热英文名称:induction heating定义:利用电磁感应原理,把坯料放在交变磁场中,使其内部产生感应电流,从而产生焦耳热来加热坯料的方法。
感应加热设备感应加热:工件放到感应器内,感应器一般是输入中频或高频交流电 (300-300000Hz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,利用这个集肤效应,可使工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-1000ºC,而心部温度升高很小。
目录感应加热感应加热多数用于工业金属零件表面淬火、金属熔炼、棒料透热、刀具焊接等多个领域,是使工件内部产生一定的感应电流,形成涡流,迅速加热零件表面,达到表面迅速加热,甚至透热融化的效果。
频率选择感应加热频率的选择:根据热处理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。
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Ø300mm以上,如轧辊等)的表面淬火。
经验公式感应加热淬火表层淬硬层的深度,取决于加热的厚度,而加热的厚度又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)。
式中:f为频率,单位为Hz;δ为加热深度,单位为毫米(mm)。
具体应用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。
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。
高频感应加热表面淬火实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除高频感应加热表面淬火实验报告篇一:高频感应加热表面淬火-验证高频感应加热表面淬火一、实验目的1、了解感应加热的原理;2、了解电流透入深度与材料电阻率及电流频率之间的关系;3、了解淬硬层深度的测定方法;4、掌握高频感应加热淬火的方法。
二、实验原理1.电磁感应当感应线圈通以交流电时,在感应线圈的内部和周围同时产生与电流频率相同的交变磁场,将工件置于高频感应线圈内,受电流交变磁场的作用,在工件内相应地产生感应电流,这种感应电流在金属工件内自行闭合,称为涡流。
其感应电动势瞬时值为:d?e??Kd?式中,K-比例系数;ф-工件上感应电流回路包围面积上的总磁通;dф/dτ-磁通量变化率;负号表示感应电动势方向与磁通量变化率方向相反。
工件中感应出来的涡流方向,在每一瞬时和感应线圈中的电流方向相反。
涡流强度If取决于感应电动势(e)及工件涡流回路的电抗(Z),而电抗Z由电阻R和感抗(xL)组成,则涡流强度:eeIf??Z2R2?xL2.表面效应涡流强度If随高频电磁场强度由工件表面向内层逐渐减小而相应减小的规律称为表面效应或集肤效应。
离表面x 处的涡流强度:x?Ix?I0?e式中,I0-表面最大的涡流强度;x-到工件表面的距离;Δ-与工件材料物理性质有关的系数。
所以,当x=0时,Ix=I0当x>0时,Ix<I01?0.368(:高频感应加热表面淬火实验报告)I0e工程规定,当涡流强度从表面向内层降低到表面最大涡流强度的36.8%(即1I0?)时,由该处到表面的距离Δ称为电流透入深度。
e 在感应加热实践中,钢中电流透入深度的计算常常使用下列简化公式:20在20℃时:?20?(mm)f500在800℃时:?20?(mm)f?当x=Δ时,Ix?I0?式中,f-感应线圈交流电频率。
3.淬硬层深度工件经感应加热淬火后的金相组织与加热温度沿截面分布有关,一般可分为淬硬层、过渡层及心部组织三部分。
论感应钎焊技术
论感应钎焊技术《特种连接方法及工艺》论文——论感应钎焊技术姓名:学号:班级:体是将导电的工件放置在变化的电磁场中,感应加热电源给单匝或者多匝的感应线圈提供变化的电流,从而产生磁场场,当工件被放置到感应线圈之间,并进入磁场后,涡流进入工件内部,产生精确可控、局域的热能,由于热量是由工件本身产生的,因此加热迅速,工件表面的氧化比炉中钎焊少得多,而且可防止母材的晶粒长大和再结晶的发展,此外,还可以实现对工件的局部加热。
1感应钎焊的认识1.1 感应钎焊原理感应钎焊时,零件的钎焊部分被置于交变磁场中,这部分母材的加热是通过它在交变磁场中产生的感应电流的电阻热来实现的。
导体内感应电流强度与交流电的频率成正比,随着所用的交流电的频率的提高,感应电流增大,焊件的加热速度变快。
基于这一点感应加热大多数使用高频交流电。
此外,集肤效应还与材料的电系数和磁导率有关,电阻系数越大,磁导率越小,集肤效应越弱,反之集肤效应越显著。
感应圈是感应钎焊设备的重要器件。
I=Z WfSB1210····44.4(A)式中 B—最大磁感应强度(T)S—零件受磁场作用的断面积(cm2)f—交流电的频率(Hz)W—线圈的匝数Z—焊件的全部阻抗(Ω)由此式可知,导体内的感应电流强度与交流电的频率成正比。
随着所用的交流电频率的提高,感应电流增大,焊件的加热速度变快。
基于这一点,感应加热大多使用高频率交流电。
但注意到频率对交流电集肤效应的影响。
通常取85%的电流强度所分布的导体表面层厚度称为电流渗透深度,用以表征集肤效应的强弱。
它可由下式数值关系确定:pδ =5.03×104uf式中δ—导体中的电流渗透深度(mm)P—导体的电阻系数(Ω·mm)μ—导体的磁导率(H/m)上式表明,电流渗透深度与电流的频率有关。
频率越高,电流渗透深度越小。
虽然使表面层迅速加热,但加热的厚度却越薄。
零件的内部只能靠表面层向内部的导热来加热。
高频感应钎焊装置课件
案例二:铝制散热器的焊接
总结词
高效、节能
详细描述
铝制散热器在生产过程中,通常采用高频感应钎焊装置进行焊接。这种焊接方式具有高效、节能等优 点,能够提高生产效率,降低能耗和节约成本。
案例三:铜管接头的焊接
总结词
可靠、稳定
详细描述
铜管接头在生产过程中,通常采用高频感应钎焊装置进行焊 接。这种焊接方式具有可靠、稳定等优点,能够保证接头质 量,提高产品的稳定性和可靠性。
04
排除方法
检查感应器的位置和高度是否调整合 适,工件是否对齐,焊接参数是否合 适,根据实际情况进行调整。
06
排除方法
检查设备的散热系统是否正常工作,如有问题 及时修复。
05 高频感应钎焊装 置案例分析
案例一:不锈钢制餐饮器具的焊接
总结词
高效、环保
详细描述
不锈钢制餐饮器具在生产过程中,通常采用高频感应钎焊装置进行焊接。这种焊 接方式具有高效、环保等优点,能够提高生产效率,降低能耗和减少环境污染。
工作原理
高频感应钎焊装置的核心是高频感应线圈,当高频电流通过感应线圈时,产生 交变磁场,金属工件在磁场中产生感应电流,由于电磁感应的作用,金属工件 内部产生热量,使工件加热至钎料熔化温度。
特点与优势
特点
高频感应钎焊装置具有高效、节能、环保、操作简便等特点。由于采用高频感应加热方式,加热速度快,热效率 高,能够大幅度缩短焊接时间,提高生产效率。同时,由于采用非接触式加热方式,工件表面不易氧化,能够保 持工件表面质量。
高频感应钎焊装置课件
目 录
• 高频感应钎焊装置概述 • 高频感应钎焊装置组成与结构 • 高频感应钎焊工艺参数 • 高频感应钎焊装置操作与维护 • 高频感应钎焊装置案例分析 • 高频感应钎焊装置与其他焊接方法的比较
Al_2O_3陶瓷与5005铝合金的高频感应钎焊
钎焊过程中,Al2 O3 陶瓷的尺寸是 5. 0 mm × 5. 0 mm × 3. 0 mm,5005 铝合金的抗剪强度试样尺寸是 25. 0 mm × 10. 0 mm × 2. 5 mm,组织观察试样尺寸是 10. 0 mm × 10. 0 mm × 2. 5 mm.
5005 铝合金试样由水砂纸逐级打磨到 800 号, 钎焊前将待焊试样放在丙酮中超声清洗. Al2 O3 陶 瓷活性金属化温度范围是 860 ~ 950 ℃ ,保温时间是 5 ~ 30 min,加热速率为 15 ℃ / min,降温速率为 10 ℃ / min. 高 频 感 应 钎 焊 温 度 为 600 ℃ ,保 温 时 间 1 min,加热速率为 15 ℃ / min. 采用电子扫描显微镜 ( SEM,S-3400) 对金属化界面和钎焊接头界面形貌 进行观察,并对局部区域进行能谱分析,从而确定接 头的界面组织 和 结 构. 利 用 电 子 万 能 试 验 机 ( IN-
摘 要: 为实现 Al2 O3 陶瓷与 5005 铝合金的低温连接,采用 Ag-Cu-Ti 粉末对 Al2 O3 陶瓷表面进行活性金属化处 理. 结果表明,当活性金属化温度为 880 ~ 900 ℃ ,保温时间 10 min 时,在 Al2 O3 陶瓷界面形成连续致密无缺陷的 Ti3 Cu3 O 反应层. 采用 Al-Si 钎料对活性金属化 Al2 O3 陶瓷与 5005 铝合金进行高频感应钎焊,研究了接头的典型界 面组织及其形成过程. 结果表明,当温度为 600 ℃ ,保温时间为 1 min 时,铝合金侧由团状 α-Al 和晶间渗入的 AlAg-Cu 共晶组织构成,团状 α-Al 上有板条状初晶硅出现,Al2 O3 陶瓷侧有弥散分布的过共晶 Al-Si 组织,Ti3 Cu3 O 反 应层的形成是实现 Al2 O3 陶瓷与 5005 铝合金可靠连接的关键,接头的最大抗剪强度达到 52 MPa. 关键词: 活性金属化; 间接钎焊; Al2 O3 陶瓷; 铝合金 中图分类号: TG 454 文献标识码: A 文章编号: 0253 - 360X( 2015) 06 - 0035 - 04
高频感应加热的原理
高频感应加热的原理及设备一、高频感应加热的原理感应加热是利用导体在高频磁场作用下产生的感应电流(涡流损耗)以及导体内磁场的作用(磁滞损耗)引起导体自身发热而进行加热的。
【当金属导体处在一个高频交变电场中,根据法拉第电磁感应定律,将在金属导体内产生感应电动势,由于导体的电阻很小,从而产生强大的感应电流。
由焦耳—楞次定律可知,交变磁场将使导体中电流趋向导体表面流通,引起集肤效应,舜间电流的密度与频率成正比,频率越高,感应电流密度集中于导体的表面,即集肤效应就越严重,有效的导电面积减少,电阻增大,从而使导体迅速升温】【高频感应加热的原理:导体有电流通过时,在其周围就同时产生磁场,高频电流流向被绕制成环状或其它形状的电感线圈(通常是用紫铜管制作)。
由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束,将被加热的金属物质放置在感应线圈内,磁束就会贯通整个被加热物质,在被加热物质内部与加热电流相反的方向产生很大的涡流,由于被加热金属物质的电阻产生焦耳热,使金属物质自身的温度迅速上升,从而完成对金属工件的加热】二、感应加热系统的构成感应加热系统由高频电源(高频发生器)、导线、变压器、感应器组成。
其工作步骤是①由高频电源把普通电源(220v/50hz)变成高压高频低电流输出,(其频率的高低根据加热对象而定,就其包材而言,一般频率应在480kHZ左右。
)②通过变压器把高压、高频低电流变成低压高频大电流。
③感应器通过低压高频大电流后在感应器周围形成较强的高频磁场。
一般电流越大,磁场强度越高。
全晶体管高频感应加热设备1、高频感应加热设备现状高频感应加热设备在我省已得到广泛应用,设各频率范围在200-450 kHz,高频功率最大可达400 kW。
我省的高频感应加热设备主要应用于金属热处理、’淬火、透热、熔炼、钎焊、直缝钢管焊接、电真空器件去气加热、半导体材料炼制、塑料热合、烘烤和提纯等。
现在我省使用的高频感应加热设备都是以大功率真空管(发射电子管)为核心构成单级自激振荡器,把高压直流电能量转换成高频交流电能量,它们的电子管板极转换效率一般在75环左右,设备的整机总效率一般在50绒以下,水和电能的消耗非常大。
高频焊接的焊接质量及检验
高频焊接的焊接质量及检验因高频焊接时能量高度集中在会合面上, 加热速度极快, 随后的挤压及冷却也快, 所以焊按接头的热影响区较窄 。
而且由焊接接头横断面的粗视组织看,热影响区的宽度又是不等的, 往往形成上下较宽而中间较窄的双曲线状。
这表示其宽度不仅随输入功率、俾速、 壁厚等的不同而变化, 而且还受高频电流分布不均的影响 。
然而这是允许的, 即使中问部分宽度与壁厚之比达1:3时,所焊接头仍具有较高的质量。
此外,它是焊缝熔化层金属被挤出后所遗留下来的脱碳区。
高频焊接头的缺陷[13]在高频焊接头中,很少发现熔焊时易于产生的气孔、 偏析等缺陷, 但因接头准备或焊接工艺参数不当, 却会产生如下一些缺陷:(l)未焊合 未焊合亦称冷叠。
它是因接缝两边缘没有加热到熔化状态,或因压力不足没有产生足够的塑性变形, 以致其问的氧化物末能排挤出去所形成的一种连续缺陷。
它对性能的影响, 相当于微裂纹, 所以必须采取工艺措施, 予以避免和消除 。
( 2) 夹渣 夹渣多发生在输入功率过大, 焊接速度太慢, 挤压力又不足的场合 。
它是坯料边缘端面金属被加热到过高的温度时所产生的FeO 、MnO 、SiO 2等氧化物没有全部被挤出产生的缺陷。
夹渣常呈刀口状、虫眼状,并断断续续地分布在焊接线上。
承受载荷进,它亦易引起开裂,故需加以清除。
(3)外弯纤维裂纹,外弯纤维状裂纹的特征。
它是由于热态金属受强烈挤压,使其中原有的纵向分布的层状夹渣物向外弯曲过大而造成的开裂现象。
避免产生此类缺陷的措施,首先是保证母材的质量,限制其杂质的含量,首先是保证母材的质量,限制其杂质的含量;其次是调整焊接参数,使挤压力不要过大除以上缺陷外, 在薄壁管纵缝高频焊时, 由于设备精度不高、 挤压力较大, 还可能引起错边甚至形成搭焊的缺陷。
搭焊缺陷不仅影响管材的外观, 而且还会引起管材强度的降低,所以也需注意防止和消除。
焊接质量的自动控制[45]依靠目测和手工调节的办法, 难以确保高频焊接头的质量,因此必须对焊接的工艺参数实行自动控制 。
自制简易高频感应加热
自制简易高频感应加热感应加热简介电磁感应加热,或简称感应加热,是加热导体材料比如金属材料的一种方法。
它主要用于金属热加工、热处理、焊接和熔化。
顾名思义,感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流,依靠这些涡流的能量达到加热目的。
感应加热系统的基本组成包括感应线圈,交流电源和工件。
根据加热对象不同,可以把线圈制作成不同的形状。
线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流来加热。
感应加热原理感应加热表面淬火是利用电磁感应原理,在工件表面层产生密度很高的感应电流,迅速加热至奥氏体状态,随后快速冷却得到马氏体组织的淬火方法,当感应圈中通过一定频率的交流电时,在其内外将产生与电流变化频率相同的交变磁场。
金属工件放入感应圈内,在磁场作用下,工件内就会产生与感应圈频率相同而方向相反的感应电流。
由于感应电流沿工件表面形成封闭回路,通常称为涡流。
此涡流将电能变成热能,将工件的表面迅速加热。
涡流主要分布于工件表面,工件内部几乎没有电流通过,这种现象称为表面效应或集肤效应。
感应加热就是利用集肤效应,依靠电流热效应把工件表面迅速加热到淬火温度的。
感应圈用紫铜管制做,内通冷却水。
当工件表面在感应圈内加热到一定温度时,立即喷水冷却,使表面层获得马氏体组织。
感应电动势的瞬时值为:式中:e瞬时电势,V;零件上感应电流回路所包围面积的总磁通,Wb,其数值随感应器中的电流强度和零件材料的磁导率的增加而增大,并与零件和感应器之问的间隙有关。
为磁通变化率,其绝对值等于感应电势。
电流频率越高,磁通变化率越大,使感应电势P 相应也就越大。
式中的负号表示感应电势的方向与的变化方向相反。
零件中感应出来的涡流的方向,在每一瞬时和感应器中的电流方向相反,涡流强度取决于感应电势及零件内涡流回路的电抗,可表示为:式中,I涡流电流强度,A;Z自感电抗,;R零件电阻,;X阻抗,。
电水壶发热盘高频钎焊工艺研究
料 焊等 焊 接方 式。 高频
感应熔焊技术-概述说明以及解释
感应熔焊技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述感应熔焊技术是一种通过感应加热的方式来实现金属材料熔接的方法。
它利用高频电磁场在导电物质中产生感应电流,进而通过电阻加热达到熔化的目的。
与传统的火焰焊接、电弧焊接等方法相比,感应熔焊技术具有许多优势。
首先,感应熔焊技术无需直接接触热源,避免了传统焊接方法中产生的引燃危险,大大提高了操作安全性。
其次,感应熔焊技术具有高效、快速的特点。
感应加热可以迅速将金属材料加热至熔点,从而实现快速焊接,提高了生产效率。
此外,感应熔焊技术还能够实现对焊接过程的精确控制,使焊接质量更加稳定可靠。
感应熔焊技术已经在许多领域得到广泛应用。
例如,在汽车制造领域,感应熔焊技术可以实现车身零部件的焊接,提高了焊接质量和生产效率。
在航空航天领域,感应熔焊技术可以用于焊接飞机结构件,提高了结构的强度和轻量化。
此外,感应熔焊技术还可以应用于管道焊接、食品加热、金属材料的热处理等多个领域。
总而言之,感应熔焊技术是一种具有广泛应用前景的焊接技术。
它通过感应加热的方式实现材料的熔化,具有安全、高效、精确控制焊接过程等优点。
随着科技的不断发展,相信感应熔焊技术在各个领域的应用将会越来越广泛,为我们的生产和生活带来更多的便利和进步。
1.2文章结构文章结构部分为:文章结构是指整篇长文按照一定的逻辑顺序和层次进行组织和安排的方式。
一个良好的文章结构可以使读者更好地理解文章内容,提高文章的可读性和逻辑性。
本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述中,我们可以简要介绍感应熔焊技术的背景和重要性,指出该技术在工业生产中的广泛应用。
在文章结构方面,我们可以说明本文将按照引言、正文和结论的顺序进行阐述和解析。
在目的方面,我们可以明确说明本文的目的是为了介绍和探讨感应熔焊技术的原理、应用领域以及对未来的展望。
正文部分是文章的核心部分,主要分为原理介绍和应用领域两个方面。
高频感应加热设备的一些常见问题及解决方法
高频感应加热设备的一些常见问题及解决方法超声波模具/高频感应加热设备的一些常见问题及解决方法问题一:在高频感应加热设备中加热炉的电流是多少怎么样计算?在高频感应加热设备中加热炉的电流应该是实际功率除以输入电压,一般感应加热设备的标称功率是高频震荡输出功率,计算时可以用I=P/U,当电源是交流电源时,其中的U=根号2的电源电压,比如是380的三相电源,标称功率50kw的感应加热设备的最大电流大概是50000w/(380vX根号2)=50000w/537v≈93A。
问题二:高频感应加热设备在生产作业时通也不发热的原因及解决方法:首先如果是空气开关自动跳,应该检查整流桥模块,机器内部是有漏电,还有就是空气开关本身问题。
工作灯亮一下就不亮了,工作灯应该是快速闪烁,蜂鸣器发出滴滴快速叫声,这种问题是机器不启动,造成这个问题的原因很多,驱动板故障比较多,igbt模块,主板坏,分机打火,感应器接触不好或者短路。
问题三:高频感应加热设备最高温度能达到多少?高频感应加热设备最高温度没有限制的,温度决定于被加热材料及加热功率、加热时间、散热条件等等。
比如加热铜铁等金属,加热到熔化都是没有问题的,比如人造钻石熔炼中可以到3000摄氏度的温度。
问题四:高频感应加热设备为什么需要配置冷水机使用:超高频机属于感应加热设备,主要用于金属材料的加热、焊接、熔炼和热处理等。
常用于眼镜焊接、锯齿锯片焊接、刀具焊接、钻头焊接、鱼钩焊接、细轴、细线和小工件热处理等。
冷水机属于降温散热设备,主要用于各种需要降温处理的电器设备的散热。
超高频机工作时所产生的热量,可由冷水机将其带走后热交换到空气中,以保证超高频机的稳定、持久地工作。
超声波模具 /。
导管高频感应钎焊工艺研究
科学技术创新2019.22导管高频感应钎焊工艺研究葛世伟(沈阳飞机工业(集团)有限公司,辽宁沈阳110000)1金属焊接的主要方法1.1压焊1.1.1摩擦焊:一般情况下,摩擦焊是普通低碳钢和铝合金等金属较理想的焊接工艺,摩擦焊具有加热范围窄、冷却速度快、不易产生金属间化合物等特点,因此使用摩擦焊能够得到优质的焊接接头,另外,其对铝钢等母材种类没有要求,无论是不锈钢与纯铝、碳钢与纯铝,或是不锈钢与铝合金等各类异种导管接头都能进行良好焊接,因此近年来获得了广泛的研究。
但值得注意的是摩擦焊对接头的形状有较高的要求,对于一些具有复杂形状的工件很难使用该种焊接工艺,因此在焊接应用中受到了一定的限制。
1.1.2扩散焊:在对金属进行扩散焊时,金属的接合面通常会形成一层金属间化合物,大大降低了金属接头处的强度,因此为了保证接头处的质量,运用扩散焊工艺时必须采用中间过渡层的焊接方法,以有效降低金属焊缝中金属间化合物的含量,提升焊接接头的性能。
1.1.3爆炸焊:现阶段,爆炸焊是钢结构连接中最常用的一种焊接工艺,使用爆炸焊进行焊接后的接头具有极高的强度和气密性,因此尤其适用于焊接表面积较大的钢板的包覆。
但爆炸焊也具有一定的劣势,即焊接工艺较难控制,例如炸药量的控制、爆炸速度的控制和界面间隔的控制等。
1.2钎焊近年来,金属合金的钎焊工艺是发展最为迅速,取得关注最多的焊接工艺之一,大量国内外的研究机构对铝、钛合金与钢的钎焊进行了深入的研究。
金属在进行钎焊过程中,基本不会产生熔化现象,因此能够有效的控制金属间化合物的大面积形成,提升焊接质量。
另外,钎焊工艺的焊接参数可控性较高,金属间化合物的厚度也可以通过调节焊接参数加以控制。
第三,钎焊过程中,可以通过控制调节钎料的成分对金属界面的反应过程进行精确控制。
同样,钎焊工艺也具有一定的局限性,使用钎焊方法进行焊接,成本较高,焊接效率较低,对工件的尺寸和形状也有较严格的规定,因此不适用于大规模的进行焊接生产,只适合于在充分反应的前提下,尽可能的提高反应速度和焊接效率。
高频感应焊接原理
高频感应焊接原理
高频感应焊接原理是一种利用高频电磁感应的原理实现的焊接方法。
具体原理如下:
1. 高频电源产生高频电流,将其输入到主线圈(主绕组)上。
主线圈中的高频电流会产生高频磁场。
2. 当被焊件放置在主线圈附近时,被焊件内部的金属(如铝、铜等)材料会感应出高频磁场,从而产生感应电流。
3. 感应电流会在金属内部形成环路,称为涡流。
涡流的大小与被焊件的电阻、导电率以及高频磁场的强度有关。
4. 涡流会通过焊缝来回流动,因为焊接接头处为电阻最小的部分,涡流会在该处集中流动,产生高温。
5. 由于涡流高温的存在,被焊接的金属部分会迅速加热并熔化,形成焊缝。
6. 当涡流停止流动时,高频感应焊接也就完成了。
焊接接头冷却后,金属再次凝固,形成坚固的焊缝。
高频感应焊接具有焊接速度快、能量集中、热影响区小等优点,尤其适用于焊接导电性好的材料,如铝、铜等。
同时,它也可以应用于自动化生产线上,提高生产效率。
高频感应加热焊接设备验收标准
高频感应加热焊接设备验收标准高频感应加热焊接设备验收标准一、引言高频感应加热焊接技术作为一种先进的加热和连接技术,在工业生产中得到了广泛的应用。
而对于高频感应加热焊接设备的验收标准,是保证设备性能和品质的重要保障。
在本文中,我将从深度和广度两个方面来探讨高频感应加热焊接设备验收标准,并根据实际情况对其进行全面评估和讨论。
二、高频感应加热焊接设备验收标准的基本要求和评估1. 设备性能评估高频感应加热焊接设备的验收标准首先应当包括对设备的性能进行评估。
包括设备的加热功率、温度控制精度、加热均匀性、工作稳定性等方面的检测和评估。
只有设备性能达到标准要求,才能保证设备在实际生产中能够稳定可靠地工作,避免因设备性能不达标而导致的生产故障和质量问题。
2. 安全性评估在验收标准中,对高频感应加热焊接设备的安全性也应该进行评估。
包括设备的电气安全性、防护措施、操作安全性等方面的评估。
只有设备在安全性方面符合标准要求,才能保障操作人员和设备的安全,避免因安全隐患引起的意外事故和伤害。
3. 效率和节能评估高频感应加热焊接设备的验收标准还应包括对设备的工作效率和能源消耗进行评估。
只有设备在工作效率和能源利用率方面达标,才能保证设备在生产中能够节约能源、提高生产效率,减少生产成本,提高经济效益。
三、总结回顾通过对高频感应加热焊接设备验收标准的深入评估和讨论,我们可以看到,这些验收标准是保障设备品质和性能的重要手段。
只有严格按照验收标准要求进行检测和评估,才能保证设备在生产中能够稳定可靠地工作,提高生产效率,保障操作人员的安全,降低生产成本,提高经济效益。
四、个人观点和理解作为一种先进的加热和连接技术,高频感应加热焊接技术的发展已经受到了广泛的关注。
而对于高频感应加热焊接设备的验收标准,是保证设备品质和性能的重要保障。
在今后的工业生产中,应该加强对高频感应加热焊接设备验收标准的研究和制定,并不断完善和优化验收标准,以适应工业生产的需求。
高频感应加热
感应加热简介电磁感应加热,或简称感应加热,是加热导体材料比如金属材料的一种方法。
它主要用于金属热加工、热处理、焊接和熔化。
顾名思义,感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流,依靠这些涡流的能量达到加热目的。
感应加热系统的基本组成包括感应线圈,交流电源和工件。
根据加热对象不同,可以把线圈制作成不同的形状。
线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流来加热。
感应加热原理感应加热表面淬火是利用电磁感应原理,在工件表面层产生密度很高的感应电流,迅速加热至奥氏体状态,随后快速冷却得到马氏体组织的淬火方法,当感应圈中通过一定频率的交流电时,在其内外将产生与电流变化频率相同的交变磁场。
金属工件放入感应圈内,在磁场作用下,工件内就会产生与感应圈频率相同而方向相反的感应电流。
由于感应电流沿工件表面形成封闭回路,通常称为涡流。
此涡流将电能变成热能,将工件的表面迅速加热。
涡流主要分布于工件表面,工件内部几乎没有电流通过,这种现象称为表面效应或集肤效应。
感应加热就是利用集肤效应,依靠电流热效应把工件表面迅速加热到淬火温度的。
感应圈用紫铜管制做,内通冷却水。
当工件表面在感应圈内加热到一定温度时,立即喷水冷却,使表面层获得马氏体组织。
感应电动势的瞬时值为:式中:e——瞬时电势,V;Φ——零件上感应电流回路所包围面积的总磁通,Wb,其数值随感应器中的电流强度和零件材料的磁导率的增加而增大,并与零件和感应器之问的间隙有关。
为磁通变化率,其绝对值等于感应电势。
电流频率越高,磁通变化率越大,使感应电势P相应也就越大。
式中的负号表示感应电势的方向与的变化方向相反。
零件中感应出来的涡流的方向,在每一瞬时和感应器中的电流方向相反,涡流强度取决于感应电势及零件内涡流回路的电抗,可表示为:式中,I——涡流电流强度,A;Z——自感电抗,Ω;R——零件电阻,Ω;X——阻抗,Ω。
PCD高频焊接技术研究
PCD高频焊接技术研究PCD刀具的焊接技术对于其使用具有至关重要的作用。
高频焊是指利用电磁感应原理,使电磁能在钎料和工件中转化为热能,将钎料加热到熔融状态,然后将工件焊接在一起的焊接方法。
高频焊的优点是能快速加热,可以保证工件的尺寸精度,设备投资少,钎焊工艺易掌握。
PCD刀具焊接过程中的注意事项如下:1.热稳定性PCD在大气压下是亚稳态,PCD刀具的临界钎焊温度约为750˚C,在此温度下金刚石被钴反催化成石墨的速率会很高。
实验数据表明确切的临界钎焊温度取决于PCD的种类,一般情况下,临界钎焊温度随着金刚石粒度的降低而降低。
2.热膨胀系数PCD的料层是脆性材料,料层材料和刀体材料的热膨胀系数相差过大时会产生内应力并可能导致钎焊缺陷的产生。
3.刀槽设计如果刀头要悬出刀体,则建议悬出的长度<100μm,避免刀头在焊接的过程中产生裂纹。
4.焊接面积对于钎焊刀具,建议焊接面积(单位为mm²)>100*f*ap,以保障刀片承受切削负载。
5.焊料高频焊接PCD刀具时温度不宜超过720℃,以避免金刚石层石墨化,致使金刚石层受到热损伤,进而影响PCD刀具的表面质量,降低使用寿命。
所以,建议焊接PCD刀具时一般都选用低温Ag基钎料,熔化温度约为680-705℃,工作温度约为690℃,剪切强度为250-300MPa。
6.助焊剂助焊剂可以去除硬质合金表面的氧化物并防止其在加热过程中氧化,有助于焊料更好的浸润。
建议助焊剂的工作温度应该和焊料相似,助焊剂的初始工作温度低于焊料的初始工作温度,例如焊料的熔点680-705℃,助焊剂的工作温度650-750℃。
7.钎焊保温时间即使在相对不高的钎焊温度下保持较长的恒温时间,金刚石层也会受到比较严重的热损伤。
随着钎焊恒温时间的增加,金刚石表面的钴及其氧化物逐渐增多,恒温时间延长至60s时,金刚石晶粒上会出现因氧化而产生的皱纹和黑斑,金刚石层的热损伤加剧。
热损伤会影响金刚石层的表面平整性,增大刀具前刀面的摩擦因数,进而降低刀具的使用寿命并影响被加工工件的表面质量。
高频实验心得体会
高频实验心得体会
在进行高频实验时,我深切体会到了几点经验和体会。
首先,准备工作非常重要。
高频实验一般涉及到很多精密的仪器和设备,如频谱分析仪、示波器等,因此在开始实验前,要确保这些设备的正常工作状态。
另外,还要做好充足的实验材料准备,如电缆、天线等。
只有做好了充分的准备工作,才能顺利进行实验。
其次,实验环境的控制也很重要。
高频实验需要在低干扰的环境下进行,因为高频信号很容易受到外部干扰的影响。
所以,在实验室中要尽量减小干扰源,如关闭周围的无线设备、减少电源的干扰等。
另外,实验者自身也要注意保持良好的工作状态,避免操作过程中的误操作。
最后,实验数据的处理和分析也是非常重要的。
在实验中收集到的数据要进行系统的整理和分析,以得到准确的结果。
在处理数据时,还要注意去除可能产生的误差和偏差,以保证实验结果的可靠性。
综上所述,进行高频实验需要充分准备,注意实验环境的控制,以及对实验数据进行正确的处理和分析。
只有在这些方面做好工作,才能取得高质量的实验结果。
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高频感应加热焊接实验
一、实验目的
(一)了解高频感应加热焊接方法,并实际施焊。
(二)熟悉高频感应焊接头的焊缝及焊接热影响区组织变化规律,金相观察和分析。
二、实验内容
1.高频感应加热焊接工艺试验。
2.高频感应加热焊接规范参数调节和采集。
3.高频感应焊接接头金相组织观察。
三、实验装置及实验材料
1.国产感应加热焊接系统
2.焊接试样、辅助材料
3.粗、细金相砂纸、玻璃平板、机械抛光机、抛光粉
4.无水乙醇、4%硝酸酒精溶液、氢氧化钠水溶液、王水、吹风机、脱脂棉5.金相显微镜,计算机图像处理系统
四、实验原理
感应加热的原理:工件放到感应器内,高频大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈(通常是用紫铜管制作)。
由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束,将金属等被加热物体放置在线圈内,磁束就会贯通整个被加热物体,在被加热物体的内部与加热电流相反的方向,便会产生相对应的很大涡电流。
由于被加热物体内存在着电阻,所以会产生很多的焦耳热,使物体自身的温度迅速上升。
达到对所有金属材料加热的目的。
感应器一般是输入中频或高频交流电(300-300000Hz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,利用这个集肤效应,可使工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-1000ºC,而心部温度升高很小。
感应加热的芯部温度是通过一定的时间渗透进去的,因此在选用感应加热设备时,必须考虑温度渗透时间,选用合适的感应加热频率。
感应加热多数用于工业金属零件表面淬火、金属熔炼、棒料透热等多个领域,是使工件表面产生一定的感应电流,迅速加热零件表面,达到表面迅速加热,甚至透热融化的效果。
感应加热是遵循电磁感应、集肤效应、热传导三个基本原则。
实验原理:用一个模拟的单匝短路次级线圈来说明。
以圆柱体加热的方式为例,工件和感应器的组合可以看做是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的深度即为“集肤深度”。
五、实验方法及步骤
1、以每组10人,每组焊一个试样;
2、认真清洗试样和组装焊件;
3、正确设置焊接规范;
4、每组焊一个试样,焊接过程中测量并记录电流、电压参数;
5、在焊接好的试样上,用取下一块磨制成金相试样;
6、观察金相试样中焊接接头的各个区的组织特点,并记录下来。
六、实验报告要求
1、分析感应加热焊接的特点。
(手写)
2、结合实验数据、讨论焊接结果。
(手写)
3、感应加热焊接的发展现状。
(综述可打印)
1、分析感应加热的特点。
2、结合感应加热焊接实验数据讨论焊接结果。
附(焊接设备图、焊缝外观图)
高频感应加热焊接研究现状
高频加热已经广泛应用于金属的热处理、熔炼、焊接等方面。
感应焊是利用交变磁场一电场感应场中工件上的涡流效应加热工件,使工件熔化,从而实现焊接的一种方法。
焊接设备由交流电源和感应加热圈组成。
交流电源按其频率不同分为高频和中频,高频电源由于频率高,加热迅速,应用广泛。
感应圈是感应加热设备的重要元件,交流电源的能量是通过它传递给焊件而实现加热的,通常用紫铜管制作,工作时管内通水冷却。
感应圈可以根据不同的需要设计成合理的结构,对于保证焊接质量和提高生产效率有重大的影响,常见的结构形式有单式、多螺管式、扁平式、外热式、内热式等。
感应加热电源早在20世纪50年代就已经出现,当时主要有:工频感应炉、中频发电机组、电子管振荡器式高频电源;20世纪50年代末硅晶闸管的出现引发了感应加热电源技术的一场革命,感应加热电源及其应用得到了飞速的发展。
到20世纪80年代,IGBT开关器件的发明使感应电源的频率可高达100 kHz,功率达MW级。
目前,高频感应焊接主要用于感应钎焊和表面熔覆焊。
感应钎焊是依靠工件在交变磁场中产生的感应电流的电阻热使钎料熔化,液态钎料在毛细作用下填充间隙从而实现钎焊的一种方法。
高频感应加热钎焊利用高频交流电来实现钎焊。
对于磁场中要实现钎焊的两金属体,只需合理选用感应器,利用电磁的相邻效应和端部效应就能使能量集中在两金属体之间的钎焊界面。
要想获得良好的钎焊接头,必须考虑钎料的熔化、分布以及熔点的同时性,分布的均匀性,这些都与感应器和工件的匹配有关。
感应圈的形状及其与工件之间的相互位置对加热的质量和效率起着至关重要的作用,正确设计和选用感应圈的基本原则是保证焊件加热迅速,均匀。
为了提高加热效率,应尽量减小感应圈与焊件之间的距离最好不要大于2~3 mm,必要时可通过加导磁体改变磁力线状态。
感应加热电流频率的选择主要参考对焊接工件温度分布的要求和对电磁搅拌力的要求。
何鹏等人采用ANSYS计算机辅助设计进行了高频感应钎焊温度场的数值模拟和感应器的优化设计,可有效改进加热工艺,提高焊接质量。
高频感应钎焊加热速度快,加热温度范围宽,短时间局部集中加热能够有效防止接头区母材组织的粗化,特别适合于难熔异种金属的连接,而快速凝固使得焊缝组织均匀,纯净度高,物理和力学性能优良。
翟秋亚等人采用高频钎焊对不锈钢和YG6合金进行焊接,实现了冶金结合,连接性能良好。
王奇娟等人阴采用高频感应钎焊铝合金和不锈钢导管,钎料与铝合金母材和不锈钢母材均形成了良好的连接,其接头力学性能超过了铝合金导管本身。