一种灵活调节热处理器冷却的控制方法及其实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种灵活调节热处理器冷却的控制方法及其实验装置，本发明专利技术针对大坯料工件的梯度感应加热时的感应器冷却问题，考虑到感应器各段冷却区别不大，设计调节冷却水通路便可灵活改变全感应器范围内各段的冷却水流速的实验装置，将冷却管道固定在感应器外侧，解决感应器的工装问题，减少其受热变形，降低生产过程中的安全隐患。同时实现了对感应器分区域动态精确冷却控制，使感应器整体温度保持稳定；对感应器通电时，稳定的感应器温度使电流在感应器内流动路径保持水平，减少电流凸点问题的出现，产生更加合理的磁场分布，使得工件产生均匀温度场，进而工件的加工质量得到提升，解决了大坯料工件梯度感应加热过程中感应器温度不均匀的问题。器温度不均匀的问题。器温度不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种灵活调节热处理器冷却的控制方法及其实验装置


[0001]本专利技术涉及材料热加工
，具体而言，尤其涉及一种灵活调节热处理器冷却的控制方法及其实验装置。

技术介绍

[0002]感应加热过程中，感应器多为铜管制作。在采用非埋入式沿表面具有凹凸几何结构的工件扫描淬火工艺时，因感应器与工间之间间隙较小，受加热面的热辐射，以及某些部位有限尺寸的约束，该部位对应的感应器铜管极易过热烧坏，使感应器损坏。感应器进出大型工件端面时，磁力线集中，工件温度的突变也会导致感应线圈温度大幅上升和下降。同时，感应器的物理特性受本身的温度影响，进而使被加热工件周围磁场发生改变，影响加热效果。为使感应器线圈温度均匀，需要保证有足够流量和压力的冷却介质通过。为节约成本，大多数情况下采用常温下的水作为冷却介质。在一定范围内，冷却水的流速越高，带走的热量越多，从而使铜管达到更好的散热效果。
[0003]目前，市面上常采用一条冷却水路流经全感应器内部的方法进行冷却，全感应器范围内，过低的冷却水流速无法达到较好的散热效果，过高的冷却水流速将导致线圈内部压力过大，既容易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灵活调节热处理器冷却的控制方法，其特征在于，包括：根据工件参数，确定感应器参数、热加工工艺参数及电源参数；基于确定的感应器参数、热加工工艺参数及电源参数，感应器通电对工件进行电磁感应加热，对感应器各段温度值进行监测，并获取该时刻实测感应器的温度最大值和最小值；对实测感应器的温度最大值进行限定，判断获取的实测感应器的温度最大值是否超过允许感应器的温度最大值；基于限定后的实测感应器的温度值以及实测感应器的温度最小值进行均匀化处理，判断实测感应器的温度最小值是否超过实测感应器的温度最大值与允许感应器温差的差值；判断感应器是否达到加热时间，若没有达到加热时间，则温度传感器继续对感应器各段温度值进行监测，并获取该时刻实测感应器的温度最大值和最小值，若达到加热时间，则结束运行，关闭电源。2.根据权利要求1所述的灵活调节热处理器冷却的控制方法，其特征在于，所述根据工件参数，确定感应器参数、热加工工艺参数及电源参数，包括：根据大坯料工件参数，确定感应器参数、热加工工艺参数及电源参数；具体包括：确定工件物理参数及几何参数：设工件需加热的长度为L，加热工件的目标温度为T
w
；确定感应器物理参数及几何参数：设感应器沿电流流经路径方向长度为l，单次有效加热宽度为h，感应器移动速度v，冷却管道内部调节活塞最大行程为d
max
，设初始时d＝50％d
max
，冷却水过流面积S；确定热加工工艺参数：设冷却水流速V，感应器安全温度为T
A
，允许感应器的温度最大值为T
max
，允许感应器温差ΔT，实测感应器的温度最大值为T
imax
，实测感应器的温度最小值为T
jmin
，加热时间为t＝(L+2h)/v；确定电源参数：设电源频率P，电流密度J。3.根据权利要求1所述的灵活调节热处理器冷却的控制方法，其特征在于，所述基于确定的感应器参数、热加工工艺参数及电源参数，感应器通电对工件进行电磁感应加热，对感应器各段温度值进行监测，并获取该时刻实测感应器的温度最大值和最小值，包括：将感应器沿电流流经路径方向长度平均分成n段，温度传感器分别监测n段感应器温度；找出该时刻实测感应器最大温度T
imax
＝max{T1，T2，T3……
T
n
}和该时刻实测感应器最小温度T
jmin
＝min{T1，T2，T3……
T
n
}。4.根据权利要求1所述的灵活调节热处理器冷却的控制方法，其特征在于，所述对实测感应器的温度最大值进行限定，判断获取的实测感应器的温度最大值是否超过允许感应器的温度最大值，包括：当实测感应器的温度最大值T
imax
超过允许感应器的温度最大值T
max
时，继续判断实测感应器的温度最大值T
imax
是否超过感应器安全温度T
A
，若实测感应器的温度最大值T
imax
超过感应器安全温度T
A
，则停机检修，检修完成后，继续对感应器各段温度值进行监测；若实测感应器的温度最大值T
imax
未超过感应器安全温度T
A
，则计算实测感应器的温度最大值T
imax
超出允许感应器的温度最大值T
max
的差值ΔT
i
，根据需要减少的温度差ΔT
i
，计算需要增加的冷却水流速ΔV
i

【专利技术属性】
技术研发人员：高新亮，赵宇飞，巴文月，李腾飞，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：