鋼材高頻加熱電源快速熱處理連續生產過程中,鋼材的加熱溫度是重要的工藝控制參數。為此要求直接對加熱功率進行調節,來實現對溫度的控制,這就是功率與溫度的聯動性能。
一、鋼材加熱溫度的調控
以溫度為中心進行對功率的調控,是感應加熱過程自動控制的主要內容之一。為此要求高頻加熱電源的輸出功率能隨溫度的變化進行調控。通常以鋼材加熱溫度作為反饋信號,通過PLC系統對輸出功率進行調控,形成加熱溫度與輸出功率之間的閉環控制,保證加熱溫度的穩定。
為此要求高頻加熱電源的輸出功率便于微調,同時對溫度的細小波動能做出快速反應。目前采用上述方法能使控溫精度達到小于±5℃。
二、電源功率調控方法的比較
并聯逆變電源功率調控,是通過調節整流后的直流電流Id值,實現對輸出功率的調控。這種方法不受Id值大小的限制,功率調控范圍大。串聯逆變電源功率調控,是通過改變負載電路電壓與電流的相位差,來實現對輸出功率的調控。這種方法受到相位差大小的限制,相位差過小或過大時均不能調控。
因此給溫度調控帶來困難,難以實現對溫度的準確控制。由此可見,串聯逆變電源的功率與溫度聯動性能差,不能通過功率與溫度自動調控系統,實現加熱溫度的準確和穩定控制。所謂帶狀組織是一種原始顯微組織的缺陷,它的鐵素體呈帶狀分布。
在感應加熱時,呈帶狀組織的鐵素體不易溶入奧氏體中,即使用感應加熱規范,淬火后在馬氏體視野旁仍可看到殘留的帶狀鐵素體,淬火火后硬度不均勻,有效硬化層下降,從而使工件的力學性能(硬度、耐磨性、接觸疲勞強度等)下降。
帶狀組織可以用預先正火來得到改善,但不能完全消除。另外也可以提高工件的感應加熱溫度來改善,但這會導致工件心部硬度增高和馬氏體粗大。