[发明专利]感应加热装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应加热装置及方法，属于感应加热设备技术领域。

背景技术

在金属毛坯的锻压加工中，采用感应透热取代各种火焰炉已成为普遍现象。感应透热的特点是高生产率、低能耗、无污染、少烧损，尤其是能够快速透热工件，使其在金属锻造中得到广泛的应用。但是，在连续式或步进式进料的感应加热中，在以下一些特殊情况时要求锻造坯料能够在感应炉中更加快速地达到工艺温度要求，例如：1.加热大尺寸毛坯的感应炉功率很大，其感应器按常规设计会很长，但空间有限，设备布置受限；2.一台感应炉要轮流加热尺寸差异较大的不同规格的坯料，需要采用几个相互替换而孔径大小不同的感应器，但感应器的长度要求一致。3.工件需要达到的工艺温度较高，而且对被加热工件表面烧损要求严格，应尽量减少氧化皮的产生。因此，设计一种加热装置，其长度能充分利用现场有限的空间，实现坯料的快速加热具有实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种感应加热装置及方法，实现坯料的快速加热。

为解决上述问题，本发明提供一种感应加热装置，包括第一中频电源1、第二中频电源2、第一感应器3、第二感应器4，所述第一中频电源1给第一感应器3供电，所述第二中频电源2给第二感应器4供电，所述第一中频电源1的工作频率为f1，第二中频电源2的工作频率为f2，工作频率f1<f2，所述工作频率f2在根据以下公式计算的频率范围内选择：所述ρ为工件的电阻率，单位为Ω·m，μ为工件导磁率，D为工件的直工，单位为米；所述第一感应器3、第二感应器4呈一字排列，首尾相连，所述第一感应器3的尾部与第二感应器4的头部相连，待加热工件从第一感应器3的头部进料，从第二感应器4的尾部出料。

可选的，所述第一中频电源1的工作频率其中R为工件的半径，单位为米。

可选的，工作频率f1取其下限值工作频率f2取其上限值6.25×106×ρμD2.]]>

可选的，工件温度在居里点温度以下时在第一感应器3中加热，工件温度达到居里点及超过居里点温度时在第二感应器4中加热。

可选的，工件在第一感应器3中加热时间为T1，在第二感应器4中加热时间为T2，工件的总加热时间为T，T1占总加热时间T的比例为30%～40%，T2占总加热时间T的比例为70%～60%。

可选的，所述第一感应器3的长度为L1、第二感应器4的长度为L2，第一感应器3、第二感应器4首尾相连后总长度为L，所述第一感应器3长度L1占总长度L的比例为33%，第二感应器4长度L2占总长度L的比例为67%。

为解决上述问题，本发明提供一种感应加热方法，包括：工件温度在居里点温度以下时以工作频率为f1的中频电源对其进行感应加热，工件温度达到及超过居里点温度时以工作频率为f2的中频电源对其进行感应加热，所述工作频率f2满足以下条件：所述ρ为工件的电阻率，单位为Ω·m，μ为工件导磁率，D为工件的直径，单位为米；所述工作频率R为工件的半径，单位为米；并且工作频率f1<f2。

为解决上述问题，本发明还提供一种感应加热方法，包括：以工作频率为f1的中频电源对工件进行感应加热，加热时间为T1；以工作频率为f2的中频电源对工件进行感应加热，加热时间为T2；所述工作频率f2满足以下条件：所述ρ为工件的电阻率，单位为Ω·m，μ为工件导磁率，D为工件的直径，单位为米；所述工作频率R为工件的半径，单位为米；并且工作频率f1<f2；工件的总加热时间为T，T1占总加热时间T的比例为30%～40%，T2占总加热时间T的比例为70%～60%。