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钢材采用高频加热炉加热产生端部加热温度不均匀缺陷的原因所在

(1)在居里点以上淬火处理时管端温度的变化 根据实验可知,钢管端部温度的变化受以下两方面因素的影响。

①钢管端部散热条件的影响  钢管端部的散热面积大于钢管正常部位,与管身相比增加了端部向外散热的面积,增大了热损失,这是钢管端部温度下降的原因之一。

②加热电源频率对钢管端部温度的影响 多只感应器连续加热,钢管加热到居里点以上温度时,尾端容易出现巨大的温度变化。特别是采用高频加热炉加热管壁较薄的钢管时,其尾端容易出现巨大的温度变化。其原因分析如下:采用较低频率的电源加热时,由于电流透入深度大于管壁厚度,造成热效率下降,加上管端散热使其温度低于管身,随加热电源频率的降低而加剧。采用较高频率电源加热,使用的表面功率密度较高时,钢管尾端表面温度迅速升高,超过管身温度。采用双频加热和钢管对接可以消除管端温度不均现象。

(2)在居里点以下加热时管端温度的变化 在居里点以下加热时,管端温度下降的幅度随电源频率的增加而增大。产生这种现象的原因分析如下。

钢管在居里点以下进行回火加热时,钢管端部表面温度仍然取决于端部散热和加热电源频率的影响。其中端部散热占主导地位,电源频率的影响占次要地位。回火加热的温度低,按照金属加热的升温温度可知,在透热点以下加热升温过程中,钢管的外表面温度始终高于内表面温度。随加热电源频率的增高,电流透入深度变浅,集肤效应增强,钢管表面散失热量增大,管端温度的下降幅度相对增大。端部散失的热量也随之增大。当连续加热钢管头尾对接时,端部散热损失与正常部位相同,加热电源频率的影响通过纵向热传导不再显示出来。因此,在居里点以下加热时,钢管的对接是降低管端温度不均匀的关键措施。

我们都知道只有找到了病因,才能对症下药。了解了钢材端部加热温度不均匀的原因所在,我们就可以根据其原因制定有效的预防措施了。