- •Основы электротехнологии
- •Электротермические установки
- •Классификация электротермических установок
- •Материалы, применяемые при электропечестроении
- •Электрические печи сопротивления.
- •Соляные ванны.
- •Установки прямого нагрева
- •Понятие о тепловом расчете печей сопротивления.
- •Режимы обработки изделий.
- •Уравнение теплового баланса
- •Рациональная эксплуатация печей сопротивления.
- •Методы измерения температур.
- •Термометры сопротивления
- •Измерительные устройства термометров сопротивления.
- •Термоэлектрические пирометры (тп)
- •Введение поправки на температуру свободных концов.
- •Применение компенсационных проводов
- •Пирометры излучения
- •Радиационные пирометры излучения.
- •Оптические и цветовые пирометры.
- •Автоматические фотоэлектрические пирометры.
- •Управление мощностью печей сопротивления
- •Автоматическое регулирование температуры печей сопротивления
- •Особенности электрооборудования печей сопротивления.
- •Индукционные установки
- •Преимущества и область применения индукционного нагрева
- •Индукционные печи
- •Канальные индукционные печи (с сердечником)
- •Элементы конструкции канальных печей
- •Особенности работы индукционной печи с сердечником
- •Особенности электрооборудования индукционных канальных печей
- •Индукционные тигельные печи (без сердечника)
- •Особенности электрооборудования индукционных тигельных печей
- •Автоматическое управление режимом работы итп
- •Автоматическая стабилизацияcos в цепи индуктора.
- •Установки для индукционной поверхностной закалки
- •Индукционный сквозной нагрев
- •Источники питания индукционных установок.
- •Установки диэлектрического нагрева
- •Обеспечение безопасности в установках индукционного и электрического нагрева
- •Дуговые электротермические установки
- •Дуговые диэлектрические печи.
- •Особенности конструкции и технологического процесса в дуговой сталеплавильной печи.
- •Особенности конструкции сетей дуговых эл. Печей
- •Основное электрооборудование дуговой сталеплавильной печи
- •Регулирование электрических режимов дуговой эл. Печи.
- •Автоматический запуск в работу дуговой эл. Печи с регуляторами мощности.
- •Электромагнитное перемешивание металлов в дуговых печах
- •Дуговые сталеплавильные печи как потребители эл. Энергии
- •Рудно-термические печи
- •Основные типы рудно-термических печей
- •Особенности электродов рвп
- •Особенности коротких сетей рвп
- •Особенности электрооборудования рудно-термических печей
- •Особенности регулирования эл. Режима ртп.
- •Электрические печи для переплава металла. Общие сведения.
- •Печи электрошлакового переплава
- •Дуговые вакуумные печи
- •Эл. Сварка Понятие сварки
- •Электродуговая сварка
- •Ручная дуговая сварка покрытыми плавящимися электродами
- •Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса
- •Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в углекислом газе.
- •Аргоно-дуговая сварка
- •Источники питания сварочной дуги. Классификация.
- •Основные требования к источникам питания
- •Сварочные трансформаторы
- •Сварочные трансформаторы с дополнительной реактивной катушкой
- •Трансформатор с регулировочным реактором
- •Сварочные аппараты с повышенным магнитным рассеянием
- •Сварочные генераторы (сг)
- •Сварочные выпрямители
- •Осцилляторы
- •Электрошлаковая сварка
- •Электроконтактная сварка
- •Стыковая сварка
- •Точечная сварка
- •Роликовая (шовная) сварка
Установки для индукционной поверхностной закалки
Цель поверхностной закалки: получение высокой твердости поверхностного слоя при сохранении вязкой середины детали. Для получения такой закалки производят быстрый нагрев детали на заданную глубину током, индуцированным поверхностным слоем металла с последующим охлаждением.
Два вида нагрева под поверхностную закалку:
Глубинный, когда проникновение тока в металл больше глубины закаливаемого слоя
Поверхностный, когда глубина проникновения тока в металл меньше глубины закаливаемого слоя
При поверхностном нагреве тепло выделяется в тонком поверхностном слое, распространяется дальше путем теплопроводности.
Зависимость температуры от глубины проникновения тока в металл имеет вид:
ТК – закалочная температура
ХК – глубина закаленого слоя
При глубинном нагреве энергия расходуется меньше на нагрев сердцевины детали, следовательно он более экономичный.
При глубинном нагреве тепло выделяется по всей толщине закаливаемого слоя, не требуется ждать, пока тепло распространится на требуемую глубину, как при поверхностном нагреве. Глубинный нагрев более производительный (применяется на практике). Т.к. глубина проникновения тока в металл зависит от частоты, то поверхностная закалка требует различных толщин закаливаемого слоя.
Частота, Гц |
Глубина закаливаемого слоя, мм |
Оптимальная глубина, мм |
500 |
17 – 70 |
34 |
1000 |
3,6 – 16 |
8 |
2500 |
2,4 – 10 |
5 |
8000 |
1,3 – 5,5 |
2,7 |
Требуемые значения глубины закаленного слоя внутри приведенных интервалов обеспечивают точное регулирование времени нагрева. При заданной толщине закаливаемого слоя оптимальное значение частоты может быть определено:
, Гц
, Гц – для сложных деталей.
Различают следующие виды поверхностной закалки:
Одновременная
Одновременно-поочередная
Непрерывно-последовательная
Одновременная закалка – заключается в одновременном нагреве всей закаливаемой поверхности с последующим охлаждением поверхности. Индуктор и охладитель удобно совместить. Применение лимитируется мощностями питающего генератора. Нагреваемая поверхность не превышает 200-300 см2.
Одновременно-поочередная закалка – характерна тем, что отдельные части нагреваемой детали нагреваются одновременно-поочередно.
Непрерывно-последовательная закалка – применяется в случае большой протяженности закаливаемой поверхности и заключается в нагреве участка детали при непрерывном движении детали относительно индуктора либо наоборот. Охлаждение поверхности следует за нагревом. Возможно применение отдельных охладителей или совмещенных с индуктором.
На практике идея поверхностной закалки реализуется в закалочных станках. Разичают специальные станки, предназначенные для обработки определеной детали или групп деталей, незначительно отличающихся размеров и универсальны – для обработки детали. Заклочные станки питаются от машинных генераторов промышленной частоты 2,5 – 8000 Гц.
Станки включают следующие элементы:
Понижающий трансфотматор
Индуктор
Батарея конденсаторов
Система водяного охлаждения
Элемент контроля и управления работы станка
Универсальные станки снабжаются устройствами для закрепления деталей, их передвижения, вращения, возможность для замены индуктора. Конструкция закалочного индуктора зависит от вида поверхностной закалки и от формы закаливаемой поверхности. Существует индуктор для закалки внешних поверхностей цилиндрических деталей, внутренних плоских поверхностей и т.д.
Бывают цилиндрические, петлевые, спирально-цилиндрические и спирально плоские.
При низких частотах индуктор может содержать магнитопровод (в ряде случаев).