電磁感應(yīng)加熱對被加熱工件磁場的影響使我們今天要討論的重點(diǎn)。
鐵磁性材料在居里點(diǎn)溫度以下時(shí),其內(nèi)部會(huì)自發(fā)磁化形成許多磁疇結(jié)構(gòu),因此鐵磁性材料在室溫下通常具有磁性。
采用電磁感應(yīng)對鐵磁性材料進(jìn)行加熱時(shí)會(huì)對其磁性產(chǎn)生影響。
在居里溫度之下的時(shí)候,感應(yīng)加熱中的中高頻交變磁場會(huì)頻繁地改變鐵磁性材料磁疇的磁極方向,從而使被加熱材料的磁場方向不斷地變化。一般情況下電磁感應(yīng)加熱產(chǎn)生的交變磁場的磁場強(qiáng)度大于材料本身的磁場強(qiáng)度,材料將不斷地反復(fù)被磁化。強(qiáng)磁工件的矯頑力大,且其磁化強(qiáng)度與外加磁場強(qiáng)度并不同步,在磁化過程中形成閉合的磁滯回線。磁滯回線可以理解為磁疇的磁化總是落后于外加磁場的變化,且總是阻礙外加磁場的變化。若鐵磁性材料中的所有磁疇的磁極都在外加磁場的作用下定向排列,則材料對外呈現(xiàn)出較強(qiáng)的剩磁,亦即材料被磁化。若在外加磁場的作用下磁疇的磁極排列雜亂無序,則對外呈現(xiàn)較弱的剩磁,則材料被退磁。剩磁的大小取決于外加磁場強(qiáng)度和材料本身的矯頑力,盡管通常工程中常用的鐵碳合金材料的矯頑力較大,但對這些材料的電磁感應(yīng)加熱實(shí)際是一個(gè)給材料退磁的過程。
當(dāng)工件被加熱到居里溫度之上的時(shí)候,比如低合金結(jié)構(gòu)鋼焊后熱處理溫度在700℃左右,鐵磁性材料內(nèi)部的磁疇消失,材料變成順磁性,感應(yīng)加熱完成后處于高溫狀態(tài)的工件完全不具有磁性。在隨后的冷卻過程中,工件冷卻到居里溫度以下時(shí),盡管磁疇重新形成,但無外加磁場進(jìn)行磁化,材料內(nèi)部磁疇的磁極方向雜亂無序,工件對外呈現(xiàn)弱磁性。將工件加熱到居里溫度以上是工程中常用的一種退磁方法,對于焊接工件的焊后熱處理,由于其加熱溫度通常都在材料的居里溫度以下,這種高溫退磁效果很有限。
青島海越機(jī)電科技有限公司設(shè)計(jì)的電磁感應(yīng)加熱電源設(shè)置了特殊的退磁方法??紤]到電磁感應(yīng)加熱過程中產(chǎn)生的中高頻交變磁場對工件有一定程度的磁化,在電磁感應(yīng)加熱結(jié)束的瞬間,感應(yīng)電源輸出的中高頻交變電流不是突然停止的,而是其幅值隨時(shí)間逐步衰減。在此過程中,工件的感應(yīng)磁場也隨時(shí)間逐漸衰減,工件的剩磁越來越小。當(dāng)交變電流衰減到零時(shí),交變磁場強(qiáng)度也衰減到零,工件的磁場消失,實(shí)現(xiàn)了對工件的消磁。交變電流衰減法是工程中最常用的一種退磁技術(shù),在磁帶的消磁、CRT顯示器和一些不銹鋼的退磁等方面應(yīng)用廣泛。
綜上所述,鐵磁性材料的電磁感應(yīng)加熱過程能夠?qū)崿F(xiàn)對材料的消磁。更多關(guān)于電磁感應(yīng)加熱的相關(guān)技術(shù)知識,請咨詢青島海越機(jī)電--中頻高頻電磁感應(yīng)加熱設(shè)備制造商。