Статьи

Индукционный нагрев осуществляется вихревыми токами, ин­дуктированными в нагреваемом предмете. Поэтому индукционным способом можно нагревать только электропроводящие материалы. Вихревые токи возникают в проводнике, если его поместить в пере­менное магнитное поле.

При индукционной поверхностной закалке производится бы­стрый нагрев на заданную глубину током, индуктированным в по­верхностном слое.детали, с последующим охлаждением.

В результате такой закалки получается высокая твердость поверхности при сохранении вязкости сердцевины. Метод индук­ционной поверхностной закалки предложен проф. В. П. Волог­диным, развит им и сотрудниками его лаборатории до промыш­ленного внедрения.

Основной задачей расчета электромагнитной системы для ин­дукционного нагрева является определение входных параметров нагруженного индуктора: активного и реактивного сопротивлений, к. п. д., коэффициента мощности, тока, напряжения и числа витков по заданным геометрическим размерам, частоте тока, мощности и электрическим свойствам материала индуктора и де­тали. Поскольку индуктор и деталь образуют систему с распре­деленными параметрами, понятия сопротивлений не являются однозначно определенными, а обязательно относятся к схеме за­мещения, представляющей собой электрическую цепь, которой заменяется нагруженный индуктор. Каждое сопротивление харак­теризует активную или реактивную мощность в том или ином объеме реальной системы. В расчетах используется обычно два вида сопротивлений. Если разделить мощность в детали (Ра или Рр) на (Н0l)2, то получим сопротивления детали (r2 и х2м), приведен­ные (отнесенные) к намагничивающему току на ее поверхности (Iн= Н0l). Эти сопротивления иногда неточно называют собственными. Если вместо Iн взять ток индуктора Iи, то получим приведенные к индуктору (или вносимые) сопротивления r2' и х2м'.

При нагреве под ковку всегда необходим быстрый, но равно­мерный нагрев заготовок по всему сечению. Поскольку при индук­ционном нагреве теплота в заготовке выделяется в поверхностном слое, а остальная ее часть нагревается за счет теплопроводности, то равномерное распределение температуры по сечению можно достигнуть для данной частоты тока только при определенной продолжительности нагрева.