管道中频感应加热热处理的优点及应用

管道中频感应加热热处理的优点及应用

摘要：我国目前广泛采用中频感应加热炉对钢材和有色金属材料进行加热和热

处理，感应加热热处理炉在钢管尤其是石油钢管的调质热处理中得到了应用并不

断发展。近几年，中频感应热处理在电力建设施工现场中厚壁管道焊后热处理中

也开始逐渐推广。本文介绍了现场钢管的中频感应热处理的原理、工艺流程、设备、实施方案以及优势。该热处理方式加热速度快，效率高；加热温度易于控制，设备损耗少；经该热处理得到的管道接头具有良好的力学性能和使用寿命。

关键词：电力建设；焊后热处理；中频感应

中频感应加热炉在钢管尤其是石油钢管的调质热处理方面应用比较广泛。近

年来，为了提高施工质量，降低成本，减少投资，改善劳动条件，中频感应热处

理在电力建设施工现场大径厚壁管道接头焊后热处理中也开始逐渐推广。如在锅

炉和汽机房过热、再热蒸汽管道和四大管道中P91/92材质焊接接头的焊后热处

理中广泛使用。

一、中频感应加热的原理

感应加热的基本原理：中频感应加热的原理与一般电气设备中产生的涡流及

涡流引起的发热的原理基本相同，比如家中常见的电磁炉等电气设备基本采用涡

流传导给物品加热，感应线圈与被加热物件不直接接触，能量通过电磁感应传递。常规的远红外加热器是通过加热片对管道进行辐射热传导的，传递速度慢且热量

损失严重。而中频感应加热是利用感应线圈把交流电能传递给要加热的金属管道

工件，然后电能在金属管道内部转变为热能，管件本身就是发热源。

有实验证明：电源频率越低，透热深度越深，内外壁温差越小，温度场越均匀。感应线圈与中频电源之间的连接母线应注意散热，以防止过高的温度而破坏

导线的绝缘。

二、中频感应热处理操作过程

金属管道焊接热处理使用设备：型号RLPC-7200的中频远红外一体化热处理

设备。该中频热处理装置输入电源为380V三相五线制频率50HZ，中频电源输出

频率为1000HZ～2000HZ并联谐振，最大输出总功率为400KW（远红外10×30KW

＋中频100KW），中频感应加热线圈采用截面≥100mm2 高温绝缘软铜线，绝缘

电压大于交流750V 的电缆线，长度一般为30-60米，能基本满足目前火电厂基建和检修过程中对高合金钢大管径厚壁管的热处理需求。

设备电源连接前，要对电压电源功率检查一下是否满足要求，各种设备计量

是否在合格时间范围内，检查仪器设备性能、绝缘导线性能可靠性，并符合电力

规范的相应规定，做好警示标志。保证被加热管道接地良好，按规程布置固定热

电偶和预热加热器，热电偶要绑扎固定牢固，热电偶和加热器之间要用隔热石棉

布或保温棉隔开，并绑扎牢固，分别接上电源线和补偿导线，做好各回路的标记。连接设备用摇表检测加热器和热电偶的回路和绝缘电阻，在用万用表测量加热器

电阻以防止短路烧坏设备。

输入工艺参数数据并运行，查看电流电压属否正常，引线方向应与感应线圈

垂直，保温材料厚薄决定感应线圈与管道壁的距离，距离越远漏磁越大，加热功

率越低，距离越近保温越差，一般保温厚度大约60-90mm。缠绕的主热感应线圈

与辅热感应线圈匝之间应分别相等，且两侧对称并可靠，线圈感应线应完全以焊

缝中心绕在管道上，感应线圈匝之间严禁短路。感应线圈负载电缆应平行紧靠固定，不得交叉，双线之间不得有任何导体。现场给电前做好检查确认无误后给电，

检查直流电流电压，中频频率，中频电压和中频震荡声正常后转入自动运行。

三、现场中频感应热处理的优势

1、电阻加热热处理时没有分区控温。规程规定管径大于273 mm 时测温点应

不少于两点，现场的实际做法往往是焊缝上对称布置两个热电偶，处理时只用一支，将设备上测温系统的接线端并列接在这支热电偶上，另一个热电偶处于备用

状态。这种做法在记录曲线上看不出违章的地方，但是它使得没有进行温度监控

区域的回火温度处于失控状态，处理效果可想而知。而中频感应热处理加热均匀，感应线圈为整圈包裹，外壁周向不同位置温差小。

2、大径管热处理过程中电阻加热器坏一片后继续处理。对于管径较大的焊缝，有的需要八、九十千瓦的功率才能处理成功。处理过程中如果有加热片烧坏，且

该区域附近又没布置测温点，则加热设备通过调整功率，仍可按设定曲线进行热

处理，曲线显示热处理过程正常，硬度检测若不检测烧坏区域，其硬度值也有可

能正常，但是实际上烧坏的加热器区域并未进行正常的热处理，该区域就成为整

体焊缝中最薄弱的地方，降低焊缝的力学性能，埋下事故隐患。而中频感应加热

热处理则不存在此问题。

3、与常规的远红外电阻加热热处理相比，新型中频感应加热热处理施工操作

简单、焊口焊后热处理硬度一次合格率高，减少了因硬度不合格而进行二次处理

带来的人工、材料等成本的浪费，保证了焊口质量，节约了施工工期。

4、新型中频加热减少了陶瓷加热器与保温棉的使用，节省施工成本，直接减

少了保温棉对环境的污染，也间接减少了陶瓷加热器制作过程对环境和生态的破坏。

5、感应加热比电阻加热内外壁温差小。常规的远红外加热器是通过加热片对

管道进行热传导的，传递速度慢且热量损失严重。而中频感应加热是利用感应线

圈把频率为1000HZ-2000HZ的交流电能传递给要加热的金属管道工件，然后电能

在金属管道内部转变为热能，管件本身就是发热源。感应线圈与被加热的金属管

道并不直接接触，能量是通过电磁感应传递的。与常规的远红外电阻加热热处理

相比，中频感应加热热处理对高合金钢大管径厚壁管的内外壁温差和外壁周向温

差能进行更好的控制，有效保证了焊接接头的力学性能。

中频感应加热工艺安装简易且对管件表面平整度的要求性不高，解决了位于

管座及三通位置等异形焊接接头使用陶瓷热处理片包扎不到位的问题，简化了施

工程序，能大量减少加热器、保温材料等的使用，同时能缩短恒温时间，减小设

备损耗，有效降低了施工成本，因此中频感应热处理在电力建设施工现场大径厚

壁管道焊后热处理中得到了越来越多的应用。

参考文献：

［1］张沈洁，李瑞卿，孔春花． 42CrMo 钢驱动轮轴的感应热处理［J］．金属热处理，2016，41（1）：43-47．

［2］常建伟．焊接热处理对12Cr1MoV 钢焊缝硬度的影响［J］．电力建设，2013（12）：17-20．

［3］黄关政，常建伟，夏跃广．焊后热处理工艺对WB36 钢焊缝组织和性

能的影响［J］．现代焊接，2012（1）：25-27．

感应式加热的优点和缺点

感应式加热的优点和缺点 感应式加热的优点 1）感应式加热对工件不需要整体加热，可以选择性地对局部进行加热，从而可以达到电能消耗少的目的，而且工件变形不明显。本文由红外线供应网提供 2）加热速度快，可以使工件在极短的时间内达到所需的温度，甚至可以在1秒以内。从而使工件的表面氧化和脱碳都比较轻微，大多数工件都无须气体保护。 3）可以根据需要通过调整设备的工作频率和功率，对表面淬硬层进行调控。从而使淬硬层的马氏体组织较细，硬度、强度和韧性都比较高。 4）经过感应加热方式热处理后的工件，表面硬层下有较厚的韧性区域，具有较好的压缩内应力，使得工件的抗疲劳和破断能力都更高。 5）加热设备便于安装在生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，可有效地减少运输，节约人力，提高生产效率。 6）可以实现一机多用。即可完成淬火、退火、回火、正火、调质等热处理工艺，又可完成焊接、熔炼、热装配、热拆卸及透热成形等工作。 7）使用方便、操作简单、可随时开启或停止。而且无须预热。 8）即可手动操作，也可半自动和全自动操作；即可长时间地连继工作，亦可即用即停随机使用。有利于设备在供电低谷电价优惠期的使用。 9）电能利用率高，环保节能，安全可靠，工人工作条件好，国家提倡。等等。 感应式加热的缺点 任何事物都没有十全十美的，它也存在着一些缺点。例如，设备比较复杂，一次需要投入的成本相对比较高，感应部件（感应圈）互换性和适应性较差，不宜于在一些形状复杂的工件上应用等。 虽然存在一些缺点，但它的综合指标好，优点明显多于缺点。所以，感应式加热是目前金属加工的一种主要工艺。是取代煤炭加热、油料加热、燃气加热，以及电炉加热、电烘箱加热等加热方式的理想选择。本文由红外线供应网提供 红外线供应网https://www.wendangku.net/doc/9519184315.html,/ 1

中频加热电源技术说明

技术说明

中频加热电源技术说明 一、设备特点及应用： KGPS系列感应加热晶闸管变频装置时利用晶闸管将三相工频交流电（50HZ）变换成几百或几千赫兹的单相交流电。设备具有控制方便、效率高、运行可靠、劳动强度低等特点。中频感应加热技术常常应用于自动化生产线，不仅提高产品的产量，而且提高的产品的质量。 我公司生产的KGPS系列感应加热晶闸管变频装置采用了全数字电路控制，扫描式启动方式，无需任何中间继电器、同步变压器等配件元件。此线路负载适应力强，可重载启动，应用于黑色金属和有色金属（钢、铸钢、不锈钢、铜、铝、金、银、合金钢等金属）的冶炼、真空冶炼、锻件的加热和钢管的弯曲、挤压成型、工件的预热、工件表面火、退火、回火等热处理、金属零件的焊接、粉末合金、输送高温工件的管道加热、晶体生长等不同场合。 二、安装方法： 1.本装置对安装基础无特殊要求，但安装环境得参照本装置的使用条件，应安装在通风良好，不受雨水侵袭的室内，柜体与周围墙壁应保持1米以上的距离，保证柜体能fang便开启，维修，调试有足够的使用空间。 2.装置在出场前均按其技术条件经过出厂调试，但在运输过程中，由于不可避免的震动，肯能有线头松脱，螺丝松动和受潮等现象，应对上述现象进行检查、维护。 3.三相电源进线从柜顶接线柱或柜底电缆沟输入，中频输出线均从柜底电缆沟输出，有导线连接处应保持良好的接触。 4.本装置柜底内部设有接地螺栓，安装时必须良好的接地（要求连接电源变压器中性线）。

三、主回路工作原理： 晶闸管中频电源是一种将工频电能变为高频电能的变频器。它把工频交流电整流后，由逆变电路变换为较高频率的输出电流，且频率的变化范围不受电网频率的限制。其电路可分为三大部分：整流、逆变、控制及保护部分。每一部分具体电路原理分述如下： i.整流电路原理： 1)整流电路的要求 中频装置中整流电路的负载是逆变电路，逆变电路输出的有功功率是由整流电路提供的，所以要求整流电路的输出电压在规定范围内能够连续平滑的调节。中频感应加热的负载变化很大，整流电路能够自动限制输出功率、电压、电流以及通过整流电路对系统进行过电流、过电压保护。 中频电源大都采用三相全桥式整流电路，这是因为它的电压调节大，而移相控制角α（α＝９０°－０°）变化范围小，有利于系统进行自动调节。三相全控桥式整流电路的电压脉动频率较高，减轻了直流滤波环节的负担。另外，它还可以工作在有源逆变状态，当中频逆变电路颠覆时，将储存在滤波电抗器中的能量通过有源逆变方式返回网侧，使逆变电路得到保护。 2)三相全控桥式整流电路的工作原理 三相全控桥式整流电路主要是实现交流——直流变换。三相全控桥式整流电路是将输入线电压为３８０Ｖ、５７５Ｖ或６６０Ｖ工频交流电经三相全控桥式整流 电路转换为０——５１０Ｖ或０——８９０Ｖ的直流电，通过控制全控整流可控硅的导通角大小，实现输出０——５１０Ｖ或０——８９０Ｖ连续可调的直流电压输出。简明电路如图一所示。三相全控桥式整流电路的6只晶闸管可分成两组，SCR1、SCR3、SCR5为共阴极组；SCR4、SCR6、SCR2为共阳极组。在任何导电时刻，电流总是从某一相流入，先经过共阴极组的晶闸管、直流平波电抗器Ld、负载Rd，再经过共阳极组的晶闸管，由另一相流出。 图一三相全控桥式整流电路

中频加热的原理

中频加热的原理 中频加热是一种常用的加热方法，适用于金属材料的加热、熔化和 处理。它具有高效、快速、节能等优点，在工业生产中得到广泛应用。本文将介绍中频加热的原理及其在工业中的应用。 一、中频加热是利用电磁感应原理进行材料加热的一种方法。在中 频加热系统中，主要包括电源、匹配网络、感应线圈和物料。其工作 原理可以概括如下： 1. 电源与匹配网络：中频电源通过变频器将市电的高频交流电转换 成中频交流电。匹配网络将电源输出与感应线圈的阻抗进行匹配，使 能量能够有效地传输到感应线圈中。 2. 感应线圈：感应线圈是中频加热系统中的核心部件。它由多层绝 缘电缆制成，通电后产生具有一定频率和幅值的交变磁场。当物料进 入感应线圈范围内时，会受到交变磁场的感应作用，从而产生涡流或 电阻加热。 3. 物料：物料是中频加热的加热对象。在感应线圈中，通电时会形 成涡流或电阻加热效应，将电磁能量转化为物料内部的热能，使物料 快速升温。 二、中频加热的优点 中频加热相对于传统的加热方式，具有以下优点：

1. 高效快速：中频加热的加热速度远快于其他传统加热方式，可以 快速达到所需温度，提高生产效率。 2. 节能环保：中频加热只对加热对象进行加热，没有传导和辐射热 损耗，能量利用率高。同时，由于加热过程无烟尘、无废气产生，环 保性好。 3. 加热均匀：中频加热通过调节电磁感应参数，可以实现对物料的 均匀加热，减少温度差异，提高产品质量。 4. 控温精准：中频加热系统配备了温度感应器和温控系统，能够实 时监测和控制加热温度，保证加热的精准度。 三、中频加热的应用 中频加热具有广泛的应用领域，下面列举其中几个主要的应用： 1. 金属热处理：中频加热常被用于金属的热处理，如淬火、回火、 退火等。通过调整加热参数，可以改变金属材料的组织结构和性能。 2. 金属熔炼：中频加热也可以用于金属的熔炼，如钢铁、铝合金等。通过中频加热可以快速将金属材料熔化，并控制熔融温度，实现高效 的金属加工。 3. 电子元器件焊接：中频加热广泛应用于电子元器件的焊接工艺中。它可以实现快速的焊接速度和高强度的焊点连接，提高产品的可靠性。 4. 注塑成型加热：中频加热可以应用于塑料注塑成型工艺中，通过 加热塑料料筒，使其快速熔化，并将其注入模具中进行成型。

管道中频感应加热热处理的优点及应用

管道中频感应加热热处理的优点及应用 摘要：我国目前广泛采用中频感应加热炉对钢材和有色金属材料进行加热和热 处理，感应加热热处理炉在钢管尤其是石油钢管的调质热处理中得到了应用并不 断发展。近几年，中频感应热处理在电力建设施工现场中厚壁管道焊后热处理中 也开始逐渐推广。本文介绍了现场钢管的中频感应热处理的原理、工艺流程、设备、实施方案以及优势。该热处理方式加热速度快，效率高；加热温度易于控制，设备损耗少；经该热处理得到的管道接头具有良好的力学性能和使用寿命。 关键词：电力建设；焊后热处理；中频感应 中频感应加热炉在钢管尤其是石油钢管的调质热处理方面应用比较广泛。近 年来，为了提高施工质量，降低成本，减少投资，改善劳动条件，中频感应热处 理在电力建设施工现场大径厚壁管道接头焊后热处理中也开始逐渐推广。如在锅 炉和汽机房过热、再热蒸汽管道和四大管道中P91/92材质焊接接头的焊后热处 理中广泛使用。 一、中频感应加热的原理 感应加热的基本原理：中频感应加热的原理与一般电气设备中产生的涡流及 涡流引起的发热的原理基本相同，比如家中常见的电磁炉等电气设备基本采用涡 流传导给物品加热，感应线圈与被加热物件不直接接触，能量通过电磁感应传递。常规的远红外加热器是通过加热片对管道进行辐射热传导的，传递速度慢且热量 损失严重。而中频感应加热是利用感应线圈把交流电能传递给要加热的金属管道 工件，然后电能在金属管道内部转变为热能，管件本身就是发热源。 有实验证明：电源频率越低，透热深度越深，内外壁温差越小，温度场越均匀。感应线圈与中频电源之间的连接母线应注意散热，以防止过高的温度而破坏 导线的绝缘。 二、中频感应热处理操作过程 金属管道焊接热处理使用设备：型号RLPC-7200的中频远红外一体化热处理 设备。该中频热处理装置输入电源为380V三相五线制频率50HZ，中频电源输出 频率为1000HZ～2000HZ并联谐振，最大输出总功率为400KW（远红外10×30KW ＋中频100KW），中频感应加热线圈采用截面≥100mm2 高温绝缘软铜线，绝缘 电压大于交流750V 的电缆线，长度一般为30-60米，能基本满足目前火电厂基建和检修过程中对高合金钢大管径厚壁管的热处理需求。 设备电源连接前，要对电压电源功率检查一下是否满足要求，各种设备计量 是否在合格时间范围内，检查仪器设备性能、绝缘导线性能可靠性，并符合电力 规范的相应规定，做好警示标志。保证被加热管道接地良好，按规程布置固定热 电偶和预热加热器，热电偶要绑扎固定牢固，热电偶和加热器之间要用隔热石棉 布或保温棉隔开，并绑扎牢固，分别接上电源线和补偿导线，做好各回路的标记。连接设备用摇表检测加热器和热电偶的回路和绝缘电阻，在用万用表测量加热器 电阻以防止短路烧坏设备。 输入工艺参数数据并运行，查看电流电压属否正常，引线方向应与感应线圈 垂直，保温材料厚薄决定感应线圈与管道壁的距离，距离越远漏磁越大，加热功 率越低，距离越近保温越差，一般保温厚度大约60-90mm。缠绕的主热感应线圈 与辅热感应线圈匝之间应分别相等，且两侧对称并可靠，线圈感应线应完全以焊 缝中心绕在管道上，感应线圈匝之间严禁短路。感应线圈负载电缆应平行紧靠固定，不得交叉，双线之间不得有任何导体。现场给电前做好检查确认无误后给电，

感应加热具有加热效率高

感应加热具有加热效率高、速度快、可控性好及易于实现自动化等优点，广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业生产过程中，成为冶金、国防、机械加工等部门及铸、锻和船舶、飞机、汽车制造业等不可缺少的技术手段。 1.1 感应加热的工作原理 感应加热原理为产生交变的电流，从而产生交变的磁场，在利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。如图1.1： 图1.1 感应电流图示 当交变电流通入感应圈时，感应圈内就会产生交变磁通#FormatImgID_1#，使感应圈内的工件受到电磁感应电势。设工件的等效匝数为。则感应电势： (1-1) 如果磁通是交变得，设，

则 有效值为： 感应电势E在工件中产生感应电流

使工件内部开始加热，其焦耳热为： (1-4) 式中： ——感应电流有效值(安)，R——工件电阻(欧)，t——时间(秒)。 这就是感应加热的原理。感应加热与其它的加热方式，如燃气加热，电阻炉加热等不同，它把电能直接送工件内部变成热能，将工件加热。而其他的加热方式是先加热工件表面，然后把热再传导加热内部。 金属中产生的功率为：

(1-5) 感应电势和发热功率不仅与频率和磁场强弱有关，而且与工件的截面大小、截面形状等有关，还与工件本身的导电、导磁特性等有关。 在感应加热设备中存在着三个效应——集肤效应、近邻效应和圆环效应。 集肤效应：当交变电流通过导体时，沿导体截面上的电流分布式部均匀的，最大电流密度出现在导体的表面层，这种电流集聚的现象称为集肤效应。 近邻效应——当两根通有交流电的导体靠得很近时，在互相影响下，两导体中的电流要重新分布。当两根导体流的电流是反方向时，最大电流密度出现在导体内侧;当两根导体流的电流是同方向时，最大电流密度出现在导体外侧，这种现象称为近邻效应。 圆环效应：若将交流电通过圆环形线圈时，最大电流密度出现在线圈导体的内侧，这种现象称为圆环效应。 感应加热电源就是综合利用这三种效应的设备。在感应线圈中置以金属工件，感应线圈两端加上交流电压，产生交流电流，在工件中产生感应电流。此两电流方向相反，情况与两根平行母线流过方向相反的电流相似。当电流和感应电流相互靠拢时，线圈和工件表现出邻近效应，结果，电流集聚在线圈的内侧表面，电流聚集在工件的外表面。这时线圈本身表现为圆环效应，而工件本身表现为集肤效应。 交变磁场在导体中感应出的电流亦称为涡流。工件中产生的涡流由于集肤效应，沿横截面由表面至中心按指数规律衰减，工程上规定，当涡流强度从表面向内层降低到其数值等于最大涡流强度的1/e(即36.8% )，该处到表面的距离△称为电流透入深度。由于涡流所产生的热量与涡流的平方成正比，因此由表面至芯部热量下降速度要比涡流下降速度快的多，可以认为热量(85～90%)集中在厚度为△的薄层中。透入深度△由下式确定：

中频感应加热炉中感应加热的优缺点

中频感应加热炉中感应加热的优缺点 感应加热表面淬火的工件材料一般为中碳钢。为适应某些工件的特殊需要，已研制出供感应加热表面淬火专用的低淬透性钢。高碳钢和铸铁制造的工件也可采用感应加热表面淬火。淬冷介质常用水或高分子聚合物水溶液。 感应加热的主要优点是： ①不必整体加热，工件变形小，电能消耗小。 ②无公害。 ③加热速度快，工件表面氧化脱碳较轻。 ④表面淬硬层可根据需要进行调整，易于控制。 ⑤加热设备可以安装在机械加工生产线上，易于实现机械化 和自动化，便于管理，且可减少运输，节约人力，提高生产效率。 ⑥淬硬层马氏体组织较细，硬度、强度、韧性都较高。 ⑦表面淬火后工件表层有较大压缩内应力，工件抗疲劳破断 能力较高。 感应加热热处理也有一些缺点。与火焰淬火相比，感应加热设备较复杂，而且适应性较差，对某些形状复杂的工件难以保证质量。

感应加热广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、轧辊等工件的表面淬火，目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳破断的能力。汽车后半轴采用感应加热表面淬火，设计载荷下的疲劳循环次数比用调质处理约提高10倍。久立中频感应加热炉可以广泛用于： 1 有色金属的熔炼［主要用在熔炼钢、合金钢、特种钢、铸铁等黑色金属材料以及不锈钢、锌等有色金属材料的熔炼，也可用于铜、铝等有色金属的熔炼和升温，保温，并能和高炉进行双联运行。］ 2 锻造加热［用于棒料、圆钢，方钢，钢板的透热，补温，兰淬下料在线加热，局部加热，金属材料在线锻造（如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻）、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。］ 3 热处理［主要供轴类（直轴、变径轴，凸轮轴、曲轴、齿轮轴等）；齿轮类；套、圈、盘类；机床丝杠；导轨；平面；球头；五金工具等多种机械（汽车、摩托车）零件的表面热处理及金属材料整体的调质、退火、回火］等 感应加热热处理的设备主要由电源设备、淬火机床和感应器组成。 电源设备的主要作用是输出频率适宜的交变电流。高频电流电源设备有电子管高频发生器和可控硅变频器两种。中频电

中频热处理实践要点探究

中频热处理实践要点探究 摘要：火力发电厂施工过程中需按规程要求对焊缝进行回火消应力热处理，目前广泛使用的是陶瓷电阻加热器热处理，实际应用中存在处理异型管件焊口、大壁厚焊口升温困难、热处理不均的问题，针对此问题，公司引进中频热处理装置，现对中频热处理原理及应用实践要点进行探究。 关键词：中频热处理装置；原理；实践应用；使用注意事项 1中频热处理机原理 感应对金属管道进行加热的工作原理可用图 1 简要地说明。图中 A 为感应线圈，B 为被加热的金属管道，若线圈 A 中流过交流电流 i1,就会产生相同频率的交变磁通Φ ，交变磁通Φ 又在金属管道中产生感应电势 e2,引起电流i2,i2 使金属管道 B 加热，这种加热方式称为感应加热。中频感应加热是利用感应线圈把频率为 700HZ-8000HZ 的交流电能传递给要加热的金属管道工件，然后电能在金属管道内部转变为热能。感应线圈与被加热的金属管道并不直接接触，能量是通过电磁感应传递的。 图1 电磁感应加热原理图

图2 三通感应线圈缠绕布置图 2中频热处理机实践应用案例 为了验证中频热处理机热处理效果，现场选择某厂#4机主汽6.3m三通焊口进行试验，此三通为异型三通，三通入口接主蒸汽管管径为ID368*41，材质P91，三通焊口为基建时期现场安装焊口，焊缝宽度约30mm，焊口靠近三通侧长度约50mm，焊口远离三通侧150mm为疏水管座角焊缝，基建时期使用柔性陶瓷电阻加热片热处理难度较大，热处理后硬度不均匀。此次利用中频感应热处理装置，按标准要求工艺进行热处理，主要实施方案如下： （1）按照新版819-2019《火力发电厂焊接热处理规程》制定热处理工艺卡，中频感应加热升温速率8000/σ=195℃/h，降温速率6250/σ=152℃/h，恒温时间41*3=123min，恒温温度740～760℃，实际选用750℃。 （2）焊口布置感应线圈如图所示，首先将焊口包两层保温，三通侧包一层保温，再用玻璃纤维丝带缠绕紧密，以焊缝为中心向两侧缠绕感应线圈，焊缝位置应缠绕紧密（图2）。 （3）按如处理机操作说明书，输入工艺参数，开始进行热处理升温、恒温、降温。 为了对比热处理前后效果，对焊缝硬度值进行测量并记录原始数据如下。 热处理前硬度硬度测量原始数据：

中频感应加热

中频感应加热 1. 引言 中频感应加热是一种高效、环保的加热技术，它利用功率 频率在10 kHz至10 MHz之间的电磁场来加热金属材料。相 比传统的加热方法，如火焰加热和电阻加热，中频感应加热具有更高的加热效率、更快的加热速度和更均匀的加热温度分布。 2. 工作原理 中频感应加热的工作原理是利用法拉第电磁感应定律和傅 里叶热传导定律。当中频电源通电时，产生的电磁场会感应金属材料内部的涡流。这些涡流会使材料发生热量损耗，导致温度升高。中频电源通过调节电磁场的频率和功率，可以实现对金属材料的精确加热控制。 3. 优势 中频感应加热在许多领域中都具有重要的应用价值。以下 是中频感应加热的优势：

3.1 高效加热 中频感应加热的效率远高于传统的加热方法。因为它利用电磁场来直接加热金属材料，几乎没有能量损失。相比电阻加热方法，中频感应加热可以将能量转化为热量的效率提高约80%。 3.2 快速加热 中频感应加热的加热速度非常快，因为金属材料内部的涡流可以非常迅速地将电能转化为热能。相比传统的加热方法，中频感应加热的加热速度可以提高3倍以上。 3.3 均匀加热 由于中频感应加热是通过涡流在金属材料内部产生热量，所以可以实现更均匀的加热温度分布。相比火焰加热等传统方法，在中频感应加热下，不会出现局部过热或冷却现象。 3.4 精确控制 中频感应加热的电源可以通过调节频率和功率实现对加热过程的精确控制。这样可以实现对金属材料的温度、时间和加

热区域等多个参数进行精确调控。这对于一些对加热过程要求较高的工艺，如焊接和热处理，尤为重要。 4. 应用领域 中频感应加热在许多行业中都得到了广泛的应用。以下是 几个典型的应用领域： 4.1 金属加工 中频感应加热在金属加工行业中非常常见。它用于金属的 热处理、焊接、熔炼、淬火等加工过程。由于中频感应加热的高效性和精确控制性，它可以大大提高金属加工的效率和质量。 4.2 医疗器械 在医疗器械制造过程中，中频感应加热被广泛用于快速焊接、硬化和生物材料的加热处理。相比传统的加热方法，中频感应加热可以减少热影响区域的大小，同时也减少了材料的热应力。

感应加热技术的应用及前景

感应加热技术的应用及前景 近年来，随着我国工业制造业的快速发展，加热技术在各行各 业中的应用日益广泛，其中感应加热技术受到越来越多的关注。 感应加热技术是利用高频电场的感应作用将工件内部产生瞬时加热，其特有的优点是快速、高效、节能、环保等，并且可用于金 属材料的加热和热处理。因此，感应加热技术在机械加工、汽车、制造业、金属加工等领域的应用越来越广泛，产生了很大的经济 效益和社会效益。 一、感应加热技术的原理 感应加热技术是利用电磁感应原理，通过高频电磁场让工件内 部产生涡流，利用涡流产生的热量使工件加热。 高频电磁场是通过高频电源提供的电能转化为电磁能，通过匹 配电源、感应线圈和工件三者的参数来实现高频电磁场的匹配。 当感应线圈内产生高频电磁场时，工件中就会产生电流，电流与 磁场相互作用从而产生涡流，涡流会在导体内磨擦产生热量，使 工件加热。这样，就实现了对工件的快速加热。

感应加热技术能够实现快速、高效、环保、节能的加热过程，并且由于没有接触，因此不会损坏工件表面，适用于金属加热和热处理。 二、感应加热技术在机械制造行业中的应用 (一)机械制造行业中，感应加热技术应用最为普遍的就是工件表面淬火和表面热处理。这种方法能够提高工件的硬度、强度和耐磨性，从而增加其使用寿命。在汽车制造行业中，发动机的部分零部件采用感应加热技术进行淬硬处理，这使得发动机更加强劲，耐用性也有了很大的提高。 (二)传统的加热方式是燃气火炬或者加热炉，这种方式不仅效率低且占用大量的空间，而且加热周期比较长，而感应加热技术能够实现快速加热，相对于传统加热方式，感应加热技术具有加热效率高、生产效率高、节能、环保等优点，因此在工业制造、冶金、铸造等领域已得到广泛应用。 三、感应加热技术的未来发展方向

中频炉、中频电炉的优势特点

中频炉、中频电炉的优势特点 中频炉的工作原理是通过电磁感应产生热量，因此不需要使用燃料，也不会产生废气废水等污染物。同时，中频炉的加热速度快，能耗低，节能效果显著。这些特点使得中频炉在工作环境和环保方面具有优越性，能够提高工人的劳动环境，并且提升公司的形象。同时，中频炉的低耗能和无污染的特点也符合现代环保理念，是一种非常环保的加热方式。 2 中频炉的熔炼特点 熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低、自搅拌功能、熔炼温度及金属成分均匀、电加热作业环境好、启动性能好中频炉不仅在加热方面具有优越性，在熔炼方面也有很多特点。中频炉的熔炼速度快，能够快速将金属熔化，同时节约能源，降低能耗。由于中频炉的加热方式是电磁感应，因此烧损非常少，能够保证金属成分的均匀性。此外，中频炉具有自搅拌功能，能够使金属熔池更加均匀。同时，中频炉的作业环境也非常好，能够提高工人的工作效率和工作体验。另外，中

频炉的启动性能也非常好，无论是空炉还是满炉，都能够达到100%的启动效果。 感应加热炉是一种环保、节能的金属加热设备，与传统的煤炉相比，工人不再受到烈日下的烤炙和烟熏。同时，感应加热炉符合环保部门的各项指标要求，有助于树立公司的外在形象和锻造业未来的发展趋势。此外，感应加热炉采用的是最节能的加热方式，它的耗电量小于360度，非常经济实用。 感应加热炉的加热效果非常均匀，芯表温差极小，温控精度高。因为热量是在工件内自身产生的，所以加热非常均匀，可以实现对温度的精确控制，提高产品质量和合格率。此外，感应加热炉的应用环境也非常好，温控系统非常稳定。 中频炉系列熔炼炉具有熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低等特点。此外，它还具有自搅拌功能，可以实现熔炼温度和金属成分的均匀。中频炉的启动性能也非常好，空炉和满炉都能够达到100%的启动率。 中频炉加热装置体积小，重量轻，效率高，热加工质量优，同时还有利于环境保护。因此，它正在迅速取代燃煤炉、燃气

高频感应加热在工业中的应用

高频感应加热在工业中的应用 随着科技的不断进步和工业的快速发展，高频感应加热技术在工业中的应用越 来越广泛。高频感应加热是一种利用高频电流产生的电磁感应效应来加热物体的方法。它具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于金属加热、熔炼、焊接等领域。 首先，高频感应加热在金属加热领域有着重要的应用。金属材料的加热是很多 工业生产过程中必不可少的一步。传统的加热方式往往需要长时间的加热过程，而高频感应加热可以在短时间内将金属加热到所需温度，大大提高了生产效率。此外，高频感应加热还可以实现对金属的局部加热，避免了整体加热过程中可能出现的变形和损伤。因此，在汽车零部件、航空航天、机械制造等领域，高频感应加热被广泛应用于金属的热处理、淬火、退火等工艺。 其次，高频感应加热在金属熔炼领域也有着重要的应用。传统的金属熔炼方式 往往需要大量的能源消耗，而且操作复杂，容易产生环境污染。而高频感应加热则可以通过电磁感应效应将金属快速加热到熔点，大大减少了能源的消耗和环境污染。同时，高频感应加热还可以实现对金属熔炼过程的精确控制，提高了金属的熔炼质量和生产效率。因此，在钢铁、有色金属、铸造等行业，高频感应加热被广泛应用于金属的熔炼和铸造过程。 此外，高频感应加热在金属焊接领域也有着独特的应用。传统的金属焊接方法 往往需要使用火焰或电弧来加热金属，存在着能耗高、操作复杂等问题。而高频感应加热则可以通过电磁感应效应将金属迅速加热到焊接温度，实现快速、高效的焊接过程。同时，高频感应加热还可以实现对焊接过程的精确控制，提高了焊接质量和生产效率。因此，在汽车制造、船舶建造、管道焊接等领域，高频感应加热被广泛应用于金属的焊接工艺。 总之，高频感应加热技术在工业中的应用非常广泛。它不仅可以提高生产效率，节约能源，还可以实现对金属加热、熔炼、焊接等过程的精确控制。随着科技的不断进步，高频感应加热技术将会在工业中发挥更加重要的作用。

感应加热热处理

感应加热热处理 感应加热热处理是一种利用感应电流通过材料进行加热的技术。该技 术常常被用于热处理材料，以改善其机械性能和延长其使用寿命。本 文将介绍感应加热热处理的原理、优点与缺点、应用等方面。 一、原理 感应加热热处理是一种通过感应电流对导电材料进行加热的技术。在 进行感应加热热处理时，先将电源连接到一个感应线圈上，使得感应 线圈产生一个高频交流磁场。当一个导电材料靠近感应线圈时，感应 线圈中的磁场会在导电材料中产生感应电流，这样导致导电材料发热。 二、优点和缺点 感应加热热处理有很多优点，包括： 1.快速加热能力。感应加热可以使材料迅速达到所需温度，节约时间。 2.准确的温度控制能力。感应加热可以在处理过程中精确控制材料温度，防止过热或过冷。

3.节能。感应加热可以减少能源消耗，从而降低成本。 4.减少材料形变的风险。由于感应加热是局部加热，因此减少了材料在处理过程中发生形变的风险。 缺点包括： 1.初投资高。购买感应加热设备的成本相对较高。 2.只适用于导电材料。感应加热只能用于导电材料，对于非导电材料来说就不太适用。 三、应用 感应加热热处理广泛应用于航空航天、轨道交通、大型机械设备等高质量要求的领域。感应加热热处理可以用于以下情况： 1.淬火。感应加热热处理能够使材料在短时间内达到高温状态并快速冷却，在处理后可以获得理想的硬度和耐磨性。 2.回火。感应加热热处理能够使材料在加热以及保温过程中得到均匀的加热，不易失去原有性能。

3.强化。感应加热热处理能够使材料表面形成一个高热度的涂层，提升其表面硬度和耐磨性。 4.退火。感应加热热处理能够根据不同的加热条件来调整材料内部的晶格结构及其他性能。 总之，感应加热热处理作为一种高效、高精度、无污染的热处理方法，目前在各个领域都被广泛应用。虽然初投资相对较高，但是其优点明显，适用范围广。未来，感应加热热处理将会有更广泛的应用前景。

管道热处理中频加热

管道热处理中频加热 管道热处理是指通过对金属管道进行加热和冷却处理，以改变其组织结构和性能的过程。在管道热处理中，频加热是一种常用的方法。本文将从频加热的原理、应用、优势和注意事项等方面进行介绍，以便读者更好地了解和掌握这一技术。 一、频加热的原理 频加热是利用感应加热原理进行加热的一种方法。通过将交变电流通过线圈产生的交变磁场作用于金属管道上，使金属管道内部产生感应电流，从而产生热量。这种感应电流的产生是基于法拉第电磁感应定律和焦耳定律的。频加热的特点是加热速度快、效率高、加热均匀。 二、频加热的应用 频加热广泛应用于管道热处理领域。它可以用于管道表面淬火、回火、退火等热处理工艺。通过频加热，可以改善金属管道的组织结构和性能，提高其强度、硬度和耐磨性。同时，频加热还可以用于管道的焊接预热，提高焊接接头的质量和可靠性。 三、频加热的优势 频加热相比于传统的加热方法具有许多优势。首先，频加热的加热速度快，能够在短时间内将金属管道加热到所需温度，提高生产效率。其次，频加热加热均匀，可以避免传统加热方法中的温度梯度

问题，保证管道加热的均匀性。另外，频加热还可以减少能源消耗，提高能源利用效率。此外，频加热设备操作简单，维护方便，可以实现自动化控制，减少人工操作。 四、频加热的注意事项 在进行管道热处理中频加热时，需要注意以下几点。首先，要选择合适的频率和功率，以保证加热效果和热处理质量。其次，要进行良好的冷却措施，以防止管道过热和变形。另外，还要注意频加热设备的安全使用，避免电流过大引发事故。此外，要进行充分的试验和实践，不断总结经验，提高加热工艺的稳定性和可靠性。 频加热是管道热处理中常用的一种加热方法。通过频加热，可以快速、均匀地加热金属管道，改善其组织结构和性能。频加热具有加热速度快、效率高、加热均匀等优点，广泛应用于管道表面淬火、回火、退火等热处理工艺中。在进行频加热时，需要注意选择合适的频率和功率，进行良好的冷却措施，注意设备的安全使用。只有正确应用频加热技术，才能提高管道热处理的质量和效率，满足工业生产的需求。

感应加热技术的优势与应用

感应加热技术的优势与应用 当我们使用微波炉或电磁炉加热食物的时候，我们其实已经使 用了感应加热技术。感应加热技术是一种利用电磁感应原理产生 电流发热的技术，它逐渐取代了传统燃气和电热管加热等方式， 成为了现代加热技术的重要组成部分。 感应加热技术的优势主要在以下几个方面： 1. 节能环保 感应加热技术是一种高效能、低能耗的加热方式，它可以将大 部分能量转化为热能，最大限度地减少了能量的浪费。相比传统 加热方式，感应加热技术可以节省约30%的能源，并且不会产生 废气、废水等污染物。 2. 温度精准控制 感应加热技术可以实现精准的温度控制，不论是对金属、陶瓷、玻璃等材料，还是对液体和气体的加热，都可以实现精准控制。

这种温度控制可以有效保护加热物料的质量和形状，提高产品的生产效率和质量。 3. 安全可靠 感应加热技术可以实现非接触式加热，不存在火花、爆炸等危险情况。此外，感应加热设备的结构简单，不易损坏，使用寿命长，维护成本低，具有较高的可靠性。 感应加热技术的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面： 1. 金属加热 感应加热技术在金属热处理领域有着广泛的应用，包括淬火、回火、退火、焊接、热处理等方面。感应加热技术可以实现对不同金属材料不同部位的精准加热，提高产品的性能和质量。 2. 医疗器械加热

在医疗器械加热领域，感应加热技术可以实现对手术器械、净水器、药品管道等设备的高温消毒、灭菌和清洗等，具有较高的安全性和效率。 3. 食品加热 在食品加热领域，感应加热技术可以实现对罐头、易拉罐、饮料瓶等材料的加热和密封，同时也可以实现对食品的保温、焖煮和蒸煮等。 4. 汽车零部件加热 感应加热技术在汽车零部件加工领域也有着广泛的应用，例如对发动机气门、凸轮轴等零部件的加热和热处理，可以提高汽车发动机的效率和寿命。 总之，感应加热技术以其高效能、低能耗、温度精准控制、安全可靠等特点，已经成为了现代加热技术的重要组成部分。随着技术的不断创新和应用领域的不断拓展，感应加热技术将会在更多的领域展现其巨大的应用潜力和经济价值。

感应加热的原理及应用

感应加热的原理及应用 1. 什么是感应加热？ 感应加热是一种利用电磁感应的原理来加热物体的方法。通过将交流电通过线圈产生交变磁场，进而感应导体内部产生感应电流，由于导体内部的电阻，电流会产生热量，从而使导体加热。 2. 感应加热的原理 感应加热的原理主要基于电磁感应和焦耳热效应。当交流电通过线圈时，会产生一个交变磁场。如果在这个交变磁场中放置一个导体，导体内部将会产生感应电流。根据电阻产生焦耳热效应，导体加热。 3. 感应加热的优势和应用 感应加热具有以下优势： •高效率：感应加热的能量转换效率高，可达到90%以上，比传统加热方式节能。 •精确控制：感应加热可以通过调整电流、频率等参数来实现对加热过程的精确控制。 •快速加热：感应加热的加热速度快，可节省加热时间。 •温度均匀：感应加热的加热均匀性好，可避免热应力和温度梯度对材料的影响。 感应加热在各个领域有广泛的应用，包括但不限于： •金属加热：感应加热可以用于金属的热处理、炼钢等领域。 •电磁炉：感应加热可以用于家用电磁炉、工业用电磁炉等。 •医疗设备：感应加热可以用于医疗设备中，如高频电疗设备等。 •焊接和熔炼：感应加热可以用于金属焊接、熔炼等领域。 4. 感应加热的工作原理及设备 感应加热的工作原理可以基于电磁感应定律和焦耳热效应来解释。感应加热设备主要包括电源、线圈、工作件等组成。 具体工作流程如下： 1.电源产生交流电流。 2.交流电流通过线圈，产生交变磁场。

3.工作件放置在磁场中，产生感应电流。 4.感应电流根据导体电阻产生焦耳热效应，导致工作件加热。 5. 感应加热的参数和控制方法 在感应加热中，常用的参数和控制方法有： •电流：感应电流的大小会影响加热效果，可以通过调整电源电流来控制。 •频率：感应电流的频率也会影响加热效果，可以通过调整电源频率来控制。 •加热时间：加热时间可以根据需要进行设置，可以通过调整加热时间来控制加热效果。 6. 感应加热的未来发展 随着科技的不断进步，感应加热技术也在不断发展。未来，感应加热有望在以下方面取得进一步的发展： •材料多样化：不仅可以加热金属材料，还可以加热非金属材料，如塑料、陶瓷等。 •自动化控制：感应加热设备将更倾向于自动化控制，以提高生产效率和质量稳定性。 •绿色环保：通过进一步提高能量转换效率，减少资源消耗，使感应加热更加绿色环保。 7. 总结 感应加热是一种利用电磁感应原理的加热方法，具有高效率、精确控制、快速加热和温度均匀等优势。它在金属加热、电磁炉、医疗设备、焊接和熔炼等领域有广泛的应用。感应加热的工作原理基于电磁感应和焦耳热效应，通过调整电流、频率等参数来控制加热效果。未来，感应加热有望在材料多样化、自动化控制和绿色环保等方面取得进一步的发展。