恒翔鈦介紹有色金屬感應加熱的物理特性和新技

熱溫成形除能夠快速形成高度復雜的幾何形狀之外，還可以提供大量的金屬晶粒流動和機械性能優勢，在擠壓和鍛造時，形成的纖維狀晶粒結構可以阻止裂紋的發展和改善沖擊和疲勞性能，常見的熱溫成形金屬材料中，碳鋼無疑是最常見的，但隨著鈦，鋁、鎂、鈦和超合金等有色金屬鍛件或擠壓件在汽車、鐵路、航空航天等行業的廣泛應用，有色金屬材料的需求量也越來越大。

溫度顯著影響合金的成形性及其形成優質產品的能力，多數碳鋼的熱成形溫度通常在1200 ～1300℃左右，但不同牌號有色金屬合金的目標溫度相差較大，在大多數應用中，客戶不會簡單地只要求提高工件的平均溫度，還會強調溫度均勻性，這些溫度均勻性要求，通常定義在某一方向或總體上，此外還有一些成形應用要求在加熱過程后達到一定的溫度不均勻性，例如大型鋁合金坯料的等溫正向擠壓，為了在成形過程中保持近等溫條件，通常需要一定的縱向溫度梯度，來提高產品質量和工具壽命。
材料性質的實際意義
鈦，鋁、銅、銀和鎂合金等感應加熱材料，不僅具有相對較高的導熱系數，還具有高導電性（即低電阻率），因此，交流電帶來的集膚效應，在這些材料中將會非常顯著，感應產生的熱量會集中在接近材料表面的位置，
當加熱材料的目標溫度接近其熔點時，靠近這些材料表面的磁通量線密度也會引起工件端部過熱的情形，這種現象是因工件末端的磁場線變形造成的，在靜態加熱系統中，可通過選擇合適的頻率、功率密度、線圈長度和線圈直徑來解決。在連續式加熱過程中，這種現象也須注意，盡管坯料是由端到端系統進料，但是坯料在某一瞬態生產條件下，仍會有明顯的電磁端部效應。
由于材料中產生的溫度梯度會形成較大的熱應力，導致工件內部形成裂紋，當加熱大型工件或當工件組織處于“鑄造”狀態時，裂紋形成和擴展的風險尤其值得注意，因為鑄造材料的孔隙率和潛在的不均勻在本質上增加了這種可能性。
由于這些潛在的問題，在選擇頻率、功率密度和加熱時間以及加熱設備的設計和控制時，就必須解決材料的局部過熱問題。
感應加熱的電磁效率本質上與負載（坯料、棒、管等）電阻相關，高電阻率材料具有更高的加熱效率，與其他加熱該類型材料的方法相比，電磁感應加熱仍可提供顯著的效率優勢。
根據鈦，鋁、銅、銀和鎂合金的電子特性，一般需要相對較高的磁場強度來滿足生產率要求，有時為了獲得更大的電流透入深度，會使用非常低的頻率，此時的磁場強度會較大，電磁力也會非常高，在連續的坯料加熱過程中，當坯料接近并通過最終的線圈出口時，坯料端部的磁場會發生扭曲變形，在線圈的端部區域，磁場的徑向分量會對坯料產生顯著的縱向力。由于鈦，鋁、鎂等有色合金密度較小，摩擦力也較小。當縱向力超過摩擦力時，會將坯料從線圈中排出。在這種情況下，必須通過計算機仿真來考慮額外的設計方法或材料處理方案，以避免這種潛在的危險。
如上面所述，低頻電流使用在加熱低電阻率材料上有著諸多熱能優勢。除了這些熱能優勢之外，較低的頻率還可以顯著增加線圈功率因子。然而，在低頻率下，線圈電壓和每匝線圈的壓降較低，而線圈電流可能會相當高，因此可能帶來諸多潛在問題，包括線圈末端的線圈匝間作用的縱向電磁力增加，高傳輸損耗和負載匹配考驗等，為了避免這些缺點，在某些情況下使用多層式線圈可能具有較大優勢，

有色金屬感應加熱新技術

相比傳統加熱，感應加熱具有諸多優勢，具有更高的熱效率且易于實現自動化生產、設備占地面積小、能夠進行高精度實時調溫，利于生產工藝優化等。從材料角度講，鋁合金等有色金屬感應加熱具有加熱時間短、金屬氧化層薄、表層和內部同時升溫、易短時間減小心表溫差；可實現溫度梯度，進行等溫擠壓；每個坯料加熱時間和加熱溫度相同，坯料性能一致性高等優點，因此，有色金屬感應加熱技術的提高，對有色金屬行業具有重要意義。
寶雞市恒翔鈦金屬有限公司專業生產，鈦法蘭，鈦板，鈦管，鈦棒，鈦盤管，鈦設備，歡迎新老客戶來電洽談！