где Vф
— мгновенное значение скорости нагрева в области температур
фазовых превращений; рф —
мгновенное значение удельной мощности при этом же температурном
интервале; /к — конечная температура нагрева; Тф — время
нагрева в области фазовых превращений.
Эго значит, что воздействовать на
изменение скорости нагрева и его конечную температуру можно,
соответственно изменяя удельную мощность и время нагрева.
К сожалению, зависимость между
энергетическими и термическими параметрами не может быть выражена в
простой фор!й*е. Такие расчеты, хотя и детально разработаны [21, 32],
однако их большая трудоемкость обусловливает то, что в основном выбор
термических и соответствующих им энергетических параметров индукционного
нагрева выполняется экспериментально. Некоторые данные, облегчающие такой
выбор, приведены ниже.
Кинетика иидукциоииого иагрева и
методы его программного регулирования. Кинетика индукционного нагрева, т.
е. изменение его температуры во времени, зависит от многих факторов: силы
тока и его частоты, магнитных, электрических и теплофизическйх свойств
нагреваемого металла и др.
Обычно при работе установок для
индукционной закалки с машинными и лампозыми преобразователями без
программного регулирования ток в индукторе в процессе нагрева изменяется
незначительно (±15% от значения его в начале цикла нагрева). При этом в
зависимости от значения удельной мощности и частоты могут наблюдаться
характерные типы термических кривых индукционного нагрева стали,
изображенные на рис. 8. Как видно из приведенных кривых, во всех случаях
имеет место нагрев при непрерывно повышающейся температуре, а форма
термической кривой не является постоянной и зависит как от частоты и
удельной мощности, так и магнитных свойств нагреваемой стали.
Непостоянство формы термической
кривой обусловливает следующие особенности, которые необходимо иметь
з виду при выборе режимов нагрева:
1) фиксирование режима нагрева по средней его
скорости в области фазовых превращений дает лишь приблизительную
характеристику режима аустенити-зации;
2) для создания стандартных легковоспроизводимых
режимов индукционного нагрева желательно применять термические кривые
стандартной формы, например в виде прямых линий, т. е. при постоянной
скорости нагрева в области фазовых превращений (при нагреве на малую
глубину), либо с изотермической выдержкой при конечной температуре (при
нагреве на значительную глубину).
В последние годы разработали [13,
26] и начали применять в промышленности методы и аппаратуру для
программного регулирования и стабилизации режимов индукционного нагрева.
Они основаны па следующих принципах:
1) режим индукционного нагрева
стабилизируется и регулируется по электрическим параметрам индуктора
(его току или напряжению), а не по параметрам генератора (рис. 9), поэтому
исключается корректирование режимов при ремонте и замене отдельных
элементов установки (кроме индукторов);
