1穿透感应
交变磁场会在工件内部产生涡流,电流在工件横截面上分布不再均匀,电流主要集中在工件表面,称为趋肤效应。
由于趋肤效应,从钢丝表面到芯部感应电流逐步减小,钢丝芯部加热不足,其温度总比表面上升慢,感应加热必须充分考虑频率、加热时间、合理的均温措施和均温时间,以达到芯表温度一致。
2频率选择
线材感应加热属于穿透加热,频率的选择主要考虑两个因素:感应加热的加热效率和钢丝截面的温度均匀性。透入电路深度δ和钢丝直径d,线材感应加热时两个参数之间合理关系为6>δ/d>3。
3磁性材料加热
对于钢丝等磁性材料加热,磁性材料居里点前后相对磁导率变化非常大。如中碳钢的居里点为760℃,其加热过程应以此分为两个阶段。
对于磁性材料加热到居里点以上温度的工况,常选用双频加热方式,即在加热初始阶段,钢丝仍保持磁性材料特性时采用低频加热,在最终阶段,钢丝已经变为非磁性材料时,使用高频加热更为有效。
4感应加热炉的结构
小的空气减息意味着好的电磁耦合,但是钢丝在感应器内移动时,又必须有足够的间隙使钢丝不至于碰擦线圈铜管内壁而产生短路。钢丝与感应器要保持良好的同心度。长而紧凑的感应器效率更高。特别是对于加热非磁性的钢丝时,感应器的长度至少应是内径的5倍。