利用中频电源进行感应加热的温度控制系统

采用STD工业控制机,将原有分立元件模拟电路控制的大功率晶闸管中频电源,改造成带温度负反馈的数字电路闭环控制系统。介绍了其硬件结构、控制算法及软件流程,并讨论了晶闸管中频电源的模拟控制电路与STD工业控制机数字控制电路并联运行时的抗干扰对策。     

U型钢吊挂运输装置的设计与应用

煤矿井下在无法实现轨道运输且没有其他运输工具的情况下,U型钢的运输只有依靠工人肩扛手抬,劳动强度极大且效率很低。为减轻工人劳动强度,提高运输效率,我们设计了U型钢吊挂运输装置。现场使用情况表明明:该装置操作方便、结构简单,易于安装和使用,有较为广阔的推广使用价值。     

大直径 65Mn 钢圆锯片的感应加热等温淬火

研究了大直径６５Ｍｎ钢圆锯片感应加热等温淬火工艺及其对变形开裂的影响,试验和生产实践表明,感应加热等温淬火,可使锯片硬度达ＨＲＣ６０,平面度≤３ｍｍ,锯片使用寿命比传统盐浴淬火提高５０％～１００％。生产成本下降２／３。     

对极型高温超导直流感应加热装置电磁优化

基于高温超导（High Temperature Superconductivity,HTS）直流感应加热技术加热质量好、加热效率高等优点,提出一种基于圆筒形多极直流电机结构的对极铁芯高温超导直流感应加热装置.首先,针对加热装置气隙磁场与铝棒温升特性,采用麦克斯韦方程组与法拉第电磁感应定律,并结合固体热传导方程,建立铝棒加热过程数值模型;其次,兼顾加热装置环形铁芯与直流电机多极结构模式,构建4极与2极电磁模型与热模型;再次,针对铝棒电导率、转速以及长度对铝棒加热过程的影响,利用对极加热装置电磁热模型,研究铝棒内涡流与加热功率的变化过程;最后,针对加热区域磁场强度不足的问题,基于直流电机极靴长度对气隙磁场大小的影响,提出极靴结构改善气隙磁场模型.研究结果表明：2极铁芯结构下铝棒最大磁通密度高于4极结构0.16 T,铝棒最大温度高于4极结构54 K;铝棒内涡流密度和加热功率与铝棒电导率、长度以及转速呈正相关性;极靴结构提高了铝棒磁通密度0.11 T,铝棒温度提升了4.2℃.     

VD-MOS高频感应加热装置的研究

以功率MOSFET为开关元件 ,采用多管并联方式研制出高频感应加热电源。该电源逆变控制采用了锁相技术 ,利用锁相技术使功率MOSFET实现零电流开关 ,并使逆变器的工作频率跟踪系统因有谐振频率。使得该电源始终能运行在负载功率因数为1的状态 。     

基于单片机的高频感应加热电源

针对微小工件表面淬火中,要求感应加热电源频率高、功率大的特点,研制了由快速V-MOS场效应管、高速锁相环MM74HC4046及单片机等组成的频率为1MHz、输出功率为5 kW的新一代感应加热逆变电源.该电源通过采用高速锁相环实现了频率的自动跟踪,通过单片机对整流部分的最佳控制,在保证设备稳定可靠的条件下,实现了最大功率调节.对样机的实验结果表明:该电源工作稳定、性能良好,达到了设计要求.     

串联型IGBT感应加热电源Matlab仿真研究

研究和设计了串联型IGBT感应加热电源,用斩波电路来取代传统的LC滤波电路及大电解电容滤波,以新型功率半导体器件IGBT为主,构建了电压串联谐振型单相方波全桥逆变电路,同时利用Matlab/Simulink的模块化优点构建了该感应加热电源的仿真模型,并给出了仿真波形和数据测试结果。仿真表明,该系统波形输出正确,数据合理。     

局部感应加热对高强钢方管二次辊压成形的影响

本文通过对高强钢方管角部进行局部感应加热，提高其弯角区域的成形性能，降低其变形抗力，由此在不影响非变形区域组织性能的前提下，获得所需方管的截面尺寸和组织性能。在热辊压过程中，坯料在没有模具限制的方管角部外侧邻近区域发生堆积，且随着加热温度上升，角部外侧金属堆积更明显。同时，在方管内角表层出现显微裂纹恶化，裂纹以树枝状生长。热辊压成形后的残余温度会产生一个自回火过程，能够明显降低残余应力，且随着温度的升高，残余应力降低的幅度变大。当加热温度在650℃以上时，自回火对残余应力的影响大于宏观裂纹的扩展能力，起主导作用，且压扁过程中压下量超过方管对角线长度2/3时也不会产生裂纹。     

基于ARM的数字化中频感应加热电源设计

针对当前中频感应加热电源的不足,设计了以ARM7微控制器为核心的感应加热电源控制系统.提出了一种以复合PID控制策略为基础的控制方案.该方案可使系统较好地卖现恒功率控制,具有电路结构简单、运行可靠和动态性能良好等优点.     

滑移对薄壁U型钢-混凝土组合梁挠度的影响

建立薄壁U型钢-混凝土梁的挠度计算模型,推导梁的平衡微分方程,得出组合梁在不同荷载作用下的挠度计算公式.对8根组合梁进行计算,将计算结果与用现有计算方法计算的值和试验值进行比较,结果表明,薄壁U型钢-混凝土梁的滑移效应对挠度的影响较大,不能忽略不计.在相同的剪力连接件作用下,薄壁U型钢-混凝土梁的剪力连接程度比普通钢-混凝土梁低,要适当增加剪力连接件,剪力连接程度系数可从0.66提高到0.75.通过与现行钢结构设计规范公式的比较和分析,得出适合薄壁U型钢-混凝土梁挠度计算的刚度折减系数修正计算公式.     

调质工艺对V微合金油井管用钢力学性能的影响

为应对复杂苛刻的工作环境,开发出可以达到Q125钢级标准的高抗拉、抗压和抗挤毁性能的油井管用钢,研究了调质工艺对V微合金化试样微观组织和力学性能的影响.结果表明:经调质处理后的实验钢的微观组织主要是回火马氏体和微量贝氏体,碳化物大量析出,使材料具有良好的综合力学性能.较低的回火温度和较长的回火时间可增加碳化物的析出量,...     

工程机械用960MPa级调质钢板的淬火工艺研究

以屈服强度960MPa级高强调质钢板开发为目标,研究了淬火热处理制度对试验钢显微结构及力学性能的影响.结果表明:再加热淬火温度及保温时间决定了合金元素的溶解分布状态以及原奥氏体晶粒尺寸,最终影响了试验钢的综合力学性能,当淬火温度为900℃,保温15～25 min左右时试验钢具有优良的性能,即屈服强度Rp0.2=1110...     

Fe-Mn-1.6 Ni-C水电用钢板轧后 直接淬火和回火工艺

通过Fe-Mn-1.6Ni-C钢板控制轧制、轧后直接淬火和560~710℃回火调质处理实验,研究了轧后直接淬火态和回火态的组织与性能变化.结果表明,轧后直接淬火得到组织细小的板条马氏体,固溶强化作用提高了其抗拉强度.经过回火热处理后,碳化物的析出及其对位错的钉扎作用,降低了钢的抗拉强度,提高了钢的屈服强度.随着回火温度的升高,碳化物聚集长大,铁素体发生回复与再结晶,造成强度下降以及冲击韧性提高.当回火温度高于A_○c1时,粗大的碳化物极易引起裂纹形核,破坏钢的冲击韧性.Fe-Mn-1.6Ni-C钢最优的回火温度为680℃,屈服强度为963MPa,抗拉强度为988MPa,延伸率为20.0%,-60℃冲击功为142J.     

阀门钢4Cr10Si2Mo的热处理组织分析

阀门钢是制造内燃机进排气门的专用特殊材料,使用中经受频繁反复的高速运动和磨擦冲击,负荷大.本文对阀门钢4Cr10Si2Mo轧制、球化退火、淬火及调质等热处理生产过程的组织进行分析对比,确定了各个热处理过程的组织特点.     

感应回火对冷成形高强度钢方管力学特性的影响

针对直接冷弯成形工艺制备的高强度钢方管出现弯角力学性能下降、冷作硬化效应明显和残余应力集中等问题,提出了在线局部感应回火工艺.该工艺有效解决了冷成形高强度钢方管角部缺陷问题,并发现不同感应回火温度对弯角力学性能有较大的影响.结果表明:当回火温度在650℃时,方管弯角处强度和延伸率与原材料性能接近,在酸洗压扁实验中的压下量超过方管对角线1/2仍没有裂纹出现,残余应力大小和分布也得到一定程度的改善;当回火温度为700℃时,高强度钢方管弯角强度开始降低,热影响区变大,残余应力分布异常.     

感应加热在液体加热中的应用

介绍了一种新颖的以电磁感应为基础的液体加热装置，采用电压源型、负载串联振高频逆变器和调频调功的控制方式。试验表明该方法在液体加热中是可行的和可实现的。     

电压型感应加热电源静电感应负载匹配电路静特性分析

分析了电压型感应加热电源利用静电感应法实现负载匹配的三种拓扑电路的静态特性。在负载电阻的变换范围内,对感应线圈参数变换的灵敏度、各补偿元件承受的电量值(电压、电流)等方面进行了系统的理论分析,并在此基础上指出了不同拓扑电路的使用条件和优缺点。最后通过典型感应线圈的仿真与实验,证明了分析的合理性和实用性。     

碳钢碱浴回火的正交试验

高碳钢的回火通常使用油浴,然而因油浴存在黏度高、易粘附工件表面、极不易清洗等问题,需要研制另一种较清洁的介质取代之.在800 ℃条件下,对经过油淬火后的80钢分别进行油浴和碱浴的低温回火试验,比较了两者的硬度值及表面组织,发现碱浴也可达到与油浴相同的效果,而且表面更加细致、平整、光亮,易清洗干净,污染少,因此可以适用于高碳钢的回火.在此基础上通过正交试验及数据分析,得出碱浴回火较优配比为:KOH:60 %～61 %;aOH:20 %～21 %;黄血盐:4 %～5 %;硼酸:3 %～4 %.通过试验验证,表明该优化配方稳定可行.     

电流源型半桥式晶闸管感应加热电源的分析与设计

为满足中低频（0．15～10kHz）大功率感应加热和熔炼的要求,该文提出了一种电流源型半桥式晶闸管逆变器。探讨了其独特的双电流源电路结构的优势,比较了不同负载电流状态下的电路工作状态,通过数学计算得出直／交流等效电阻间的关系和输出功率比与频率比的关系曲线。通过功率输出特性分析可知,电路工作于负载电流连续状态且工作频率趋向理想状态时最适合大功率输出和功率调节。给出了选取电路参数的经典方法。根据该方法设计了一台样机,通过实验验证了理论分析及参数选取方法的正确性。     

690MPa级海洋平台用特厚齿条钢的回火稳定性

研究了长时间回火(2,4和8h)对海洋平台用齿条钢A514 GrQ显微组织及力学性能的影响.结果表明,回火过程中,淬火态马氏体板条组织发生回复,C,Cr,Mo和V等元素扩散,析出MC,M₂C和M₂₃C₆型碳化物,回火2h后碳化物类型趋于稳定,并发生Ostwald熟化现象;随着回火时间的增加,实验钢的抗拉强度由淬火态的1100MPa逐渐降低到回火8h时的813MPa,屈服强度由淬火态的931MPa逐渐降低至回火8h时的725MPa;淬火态实验钢回火2h后,-60℃冲击功由淬火态的187J增加至238J,继续增加回火时间,冲击功趋于稳定,约为245J;延伸率由淬火态的15.2%增加至回火2h时的16.7%,并且随着回火时间的增加,升高至回火8h时的19.5%.实验钢在600℃回火2~8h过程中,具有良好的回火稳定性和强韧性匹配,最佳回火时间为2h.