فهرست مطالب

فصل اول 6

مقدمه 6

تاريخچه مختصري ازگرمايش القائي ( 5) 7

طبقه بندي كوره هاي القائي ازنظرفركانس 11

الف – كوره هاي القائي فركانس شبكه 12

ب – كوره هاي القائي با فركانس متوسط 12

كاربرد گرماي القائي درصنعت 13

سخت كاري موضعي 14

فصل دوم 16

اصول وگرماي القائي ومزاياي ان نسبت به ساير روشها 16

2-1 – مقدمه 17

2-2- اساس گرمايش القائي ( 6.5) 17

2-3 – اساس كاركوه القائي (1) 27

فصل اول

مقدمه

 صنعت متالوژي يا به عبارت ديگر صنعت ريخته گري وعلم يكي ازكهن ترين علو وصنايعي است كه بشربه ان پرداخته است ودران پيشرفت كرده است . مهمترين مساله اي كه دراين زمينه ازديرباز وجود داشته وذهن بشر به ان معطوف بوده است مساله ذوب كردن مواد مختلف مي باشد كه براي ساخت ابزارالات ووسايل مختلف مجبور به انجام ان بوده است .

شايد به جرات بتوان ادعا كرد كه استفاده ازنيروي الكتريسته براي ذوب كردن مواد، نقطه عطف صنعت متالوژي بوده است . دراين زمينه كوره هاي القائي، پركاربردترين كوره ها در اين زمينه بوده اند كه با استفاده ازايجاد گرما توسط نيروي مغناطيسي كارمي كنند و مزاياي پرشماري نسبت به ساير روشها ذوب دارند كه درفصل دوم بدان مي پردازيم .

 تاريخچه مختصري ازگرمايش القائي ( 5)

تاريخ كشف پديده القاي مغناطيسي به سال 1831 م برمي گردد. درنوامبر ان سال مايكل فارداي دو سيم پيچ را برروي يك حلقه اهني پيچيد ونشان داد كه هنگامي كه يك جريان متناوب را به يكي از دو سيم پيچ وصل كنيم يك ولتاژ درديگري القا مي شود . اين كشف ،‌منجربه توليد ترانسفورماتور وتجهيزات وابسته به ان گرديد وتا مدت ها تمامي سعي وتلاش متخصصان برگسترش وتوسعه اين نوع تجهيزات متمركز شده بود.

درسالهاي پايان قرن نوزدهم بود كه كاربردهاي عملي گرمايش القائي شناخته شد واولين كاربرد شناخته شده ، ذوب فلزات بود در اغاز ازكوره هائي با بوته فلزي استفاده مي شد ولي اين روش به علت معايب زياد به سرعت منسوخ شد وپس از ان سه تن ازمتخصصين به نامهاي فرانتي  ،كولبي2 وكلين3 روش ذوب را توسعه دادند ودرواقع اولين كوره ذوب واقعي راساختند كه جريان، مستقيما درمذاب القا مي شد وبا فركانس برق شهر كار مي كرد. دراغاز اين نوع كوره ها به صورت يك اجاق حلقوي شكل بودند كه مشكلات فراواني منجمله مشكلات ناشي از نيروهاي مكانيكي حاصل از تداخل جريان فوكوي القائي درذوب و جريا ن سيم پيچ اوليه را داشتند. مشكل ديگر اين نوع كوره ها اثر « فشار 4» بود كه باعث مي شد ذوب از هم كسيخته شود وبنابراين مسيرالكتريكي كه براي القائي لازم است قطع مي شد وگرمايش متوقف مي گشت . اين مشكل درمورد ذوب فلزات غيراهني به مراتب حادتر بود.

درسال هاي اوليه قرن بيستم كوره هاي حلقوي كنارگذاشته شدند وشخص ديگري به نام نورث راپ1 يك كوره استوانه اي شكل با يك منبع تغذيه فركانس بالا ساخت . فركانس

بالا توسط روشهاي ابتدائي مانند استفاده ازژنراتور جرقه2 توليد مي شد كه هزينه هاي زيادي داشت ومقرون به صرفه نبود ولي به هرحال اين نوع كوره ها اولين نوع كوره هاي القائي بدون هسته3 بودند . درسال 1922 م مشكل زياد بودن هزينه ، با پيشرفت موتور- ژنراتور ،‌كه قابليت توليد چند صد كيلو وات را درفركانس هاي بالا( تا حدود 960 هرتز) داشت تا حد زيادي كم شد . درسال 1960 م مبدل هاي نيمه ها دي فركانس ، جايگزين موتور- ژنراتورها شدند .

به دنبال استفاده از گرمايش القائي به منظور ذوب فلزات ، سايركاربردهاي گرمايش القائي شديدا مورد تقاضا واقع شد . اين تقاضاها شامل سخت كاري فولاد وعمليات حرارتي قطعات حساس بود . درسال 1927 م شركت فولاد ميدوال4 براي اولين بار ازاين تكنيك براي سخت كاري فولاد استفاده كرد . درسال 1930 م نيز شركت ميل لنگ سازي اوهايو5 به منظور استحكام بيشتر ميل لنگ هاي خود ازگرمايش القائي به منظور عمليات حرارتي برروي ميل لنگ استفاده كرد .

جنگ جهاني دوم يك حركت جدي براي توسعه واستفاده ازگرمايش القائي را باعث شد كه مشخصا براي توليد اجزاء توپ، خمپاره ، گلوله وهمچنين توليد اجزا مختلف تانك ها و زره پوش ها مورد استفاده قرارمي گرفت وباعث پيشرفت چشمگيري دراين صنعت شد .

بسياري از پيشرفت هاي اخير دراين صنعت ناشي از پيشرفت مبدل هاي فركانسي نيمه هادي كه درسال 1967 م ساخته شد مي باشد. دردهه هاي اخير راندمان اين نوع مبدل ها افزايش چشمگيري داشته است وبه حدود 95 درصد ( برحسب مقدارانرژي كه ازفركانس شبكه به فركانس مورد نظر تبديل مي كنند ) رسيده است .