金属材料与热处理 感应加热装置 高频感应加热淬火装置（2018）.docVIP

PAGE 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 《金属材料与热处理》课程 感应加热装置（二） 高频感应加热装置 (2018) 主讲教师：马晶 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 感应加热装置（二） 高频感应加热装置 高频炉，亦称高频机，学名高频感应加热装置、高频加热设备。本节主要学习常见高频炉的结构、功用及其维护方法。 高频炉的工作原理 图1是高频加热装置的组成方框图。从图中可见，它由变频器、变压器和负载三大部分组成。 图1 高频装置组成方框图和电压波形 1）变频器 将工频电流变成高频电流的装置，称为变频器。从该图的下部分可见，它由工频升压、整流和高频振荡等3部分组成。 工频升压器——将380V交流电，经过升压变压器，变为10KV高压交流电； 整流器——将来自升压变压器的交流电，变为6.75～13.5KV范围内调节的直流电； 高频振荡器——将来自整流器的直流电变成200～300KHz的高频高压电流； P102介绍了高频炉的结构和功用。其主要部件是电子管式振荡器。这种振荡器的功用是将直流电变为高频交流电。器核心元件是振荡管——三极管式振荡管。 图2是振荡器及其电路示意图。从图中可见，真空玻璃管内装有阳极、阴极和栅极。当电源的电流使得阴极发热，并反射出电子流时，将流向阳极并被吸收。这些电子流经过栅极时，来自振荡电路的谐振频率的信号，使得从阴极发射出来的电流，变成谐振频率。从而达到将直流电变为高频交流电的目的。 图2 振荡器及其电路示意图 至于图中所示的晶闸管调压器、灯丝稳压器和控制电路都是该装置中的附件，具体作用此处从略。 2）淬火变压器 亦称高频降压变压器——将来自高频振荡器的高压高频电流，由电压为10KV降到1KV以下的电流。并使之输送到感应器。以便于安全操作，同时这样低的电压，有利于缩小工件与感应圈之间的间隙，提高电能利用率。 3）负载 感应圈内的工件即负载。当高频低压电流流过这个感应器时，就会产生强大的高频磁场。从而使得其中的工件表面感应出强大的电流，从而加热工件表面达到淬火温度。 2.高频加热装置的结构简介 图3是高频炉的外观照片。从图中可见它由电源柜、振荡柜等组成。 图3 高频炉的外观照片 电源柜的面板上有指示灯、5个电表（阳极直流高压表、灯丝电压表、振荡管阳极和栅极的电流表、高频电压表）。用来显示高频炉各个电路的工作参数。它们是操作者判断和调节高频炉工作状态的依据。这是高频炉的指示装置。 保护装置——电源柜和振荡柜里面，装有全部电气元件，柜子的门都有电气连锁开关，只有关闭好柜子的门，才能开启整机。 另外，高频炉的振荡柜、电源柜、变压器、稳压器都要严格用螺栓接地，以保证设备和人身安全。 3.高频炉的安全使用要求 为了安全使用高频炉，必须严格按照操作程序进行： 1）送电送水 合上电源空气开关，高频柜面板上的三相电源指示灯亮，说明供电正常； 启动水泵，打开水路阀门，水压不低于68KPa（0.8kgf/cm2）。 2）三级预热 （1）振荡管灯丝一级预热 接通灯丝一挡开关，对灯丝实施一级预热。 （2）振荡管灯丝二级预热 按下第二挡灯丝加热按钮，振荡管灯丝电压升到额定值，即33V左右， 预热时间15～20min。 （3）三级预热——给阳极加直流高压 按下高压接通按钮，高压指示灯亮，就会向高压整流电路供电，输出电压由电压表显示。 3）加热工件 通常，用手动控制加热工件。用钳子夹持工件，并放入感应圈内；按下加热按钮，加热指示灯亮，计算加热时间；到时间后，按下停止加热按钮。并迅速将工件沉入感应圈下方的水槽中，实施水中淬火。 4）高频炉关闭的操作程序，与开机程序相反。此处从略。 5）高频炉的维护，此处从略。