專利名稱：感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備，適用于金屬材料焊接的焊前和焊后熱處理。其利用感應(yīng)加熱基本原理以及數(shù)字化控制原理實(shí)現(xiàn)高精度、高可操控性、大功率、 綠色環(huán)保、高效節(jié)能的焊接熱處理。其尤其適用于P91/P92之類對(duì)于焊接技術(shù)要求極高的特殊鋼材以及大口徑鋼管的焊接熱處理。
背景技術(shù)：
感應(yīng)加熱技術(shù)已有一百多年的歷史了，其相對(duì)于其他諸如火焰、紅外等加熱方式具有一定的優(yōu)越性和獨(dú)特性(1)加熱速度快，節(jié)能降耗。感應(yīng)加熱是從金屬內(nèi)部，透入深層開始加熱，大大節(jié)省了熱傳導(dǎo)時(shí)間，損耗小。其它加熱是從外到內(nèi)，導(dǎo)熱時(shí)間長，損耗大；加熱溫度高，是非接觸式的電磁感應(yīng)加熱；C3)感應(yīng)加熱的熱效率高，一般可達(dá)70%，而火焰爐的熱效率一般只有30%左右；(4)作業(yè)環(huán)境好，環(huán)保，幾乎無熱、噪聲、粉塵等污染； 作業(yè)占地少，生產(chǎn)效率高；( 能加熱形狀復(fù)雜的工件，加熱或熔煉都能間歇工作；(6)熔煉中溶液有電磁攪拌作用；可以均勻地調(diào)整金屬液成分，溶液溫度均勻，不會(huì)出現(xiàn)局部高溫； 金屬燒損少，這一點(diǎn)，對(duì)熔煉稀有金屬更為重要。感應(yīng)加熱技術(shù)已廣泛應(yīng)用于金屬材料的快速加熱和熔煉，但是，由于受到諸如控制方式、控制精度、抗干擾、功率、頻率、負(fù)載匹配、諧振補(bǔ)償、冷卻等多種因素的影響，真正將感應(yīng)加熱應(yīng)用于高精度溫度控制、線性升溫、線性降溫等熱處理，尤其是高精度熱處理卻是相當(dāng)困難的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高精度、高可操控性、結(jié)構(gòu)合理且成本低廉的感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備。本實(shí)用新型是一種感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備，包括整流模塊51，整流電容52，功率IGBT模塊53，輸出電容54，輸出變壓器55，諧振電容56和感應(yīng)圈57以及主控制器60， 接口控制器58，驅(qū)動(dòng)控制器59，顯示器61和鍵盤62，其中主控制器60連接驅(qū)動(dòng)控制器59、 接口控制器58以及顯示器61和鍵盤62，接口控制器58連接整流模塊51、整流電容52、功率IGBT模塊53、輸出電容M、輸出變壓器55、諧振電容56、感應(yīng)圈57和驅(qū)動(dòng)控制器59，驅(qū)動(dòng)控制器59連接功率IGBT模塊53。本實(shí)用新型是一種感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備，該設(shè)備提供數(shù)字化核心控制、IGBT 逆變電源以及柔性加熱感應(yīng)器；可實(shí)時(shí)顯示和記錄預(yù)熱、焊接過程、熱處理過程的溫度變化；可實(shí)現(xiàn)(1)焊接接頭能達(dá)到預(yù)熱400攝氏度以下任意溫度的快速預(yù)熱( 達(dá)到預(yù)熱溫度后可長時(shí)間穩(wěn)定在預(yù)熱溫度區(qū)間；C3)焊接過程中可控制、顯示和記錄溫度的變化；(4) 熱處理時(shí)升溫速率、降溫速率、恒溫溫度以及保溫時(shí)間可設(shè)定、可控制，加熱溫度可達(dá)1200 攝氏度，并在室溫至1200攝氏度區(qū)間內(nèi)的任一溫度均可維持恒定。( 可任意設(shè)定熱處理工藝曲線。(6)溫度控制精度可達(dá)千分之一。本實(shí)用新型包括數(shù)字化控制、PWM移相、數(shù)字
3鎖相環(huán)、溫度PID、IGBT逆變、阻抗匹配、諧振補(bǔ)償、柔性感應(yīng)加熱器以及冷卻散熱等技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)了高精度、高可操控性的感應(yīng)加熱焊接熱處理，使本實(shí)用新型感應(yīng)加熱熱處理設(shè)備具有極高的監(jiān)控特性、效率特性以及極好的諧振性能和安全特性，同時(shí)又具備體積小巧、適應(yīng)性廣、性能可靠、免維護(hù)等優(yōu)勢。

圖1是本實(shí)用新型感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備系統(tǒng)示意圖；圖2是本實(shí)用新型感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備熱處理工藝曲線圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備包括整流模塊51，整流電容52，功率IGBT模塊53，輸出電容M，輸出變壓器55，諧振電容56和感應(yīng)圈57以及主控制器60，接口控制器 58，驅(qū)動(dòng)控制器59，顯示器61和鍵盤62，其中主控制器60連接驅(qū)動(dòng)控制器59、接口控制器 58以及顯示器61和鍵盤62，接口控制器58連接整流模塊51、整流電容52、功率IGBT模塊 53、輸出電容M、輸出變壓器55、諧振電容56、感應(yīng)圈57和驅(qū)動(dòng)控制器59，驅(qū)動(dòng)控制器59 連接功率IGBT模塊53。本實(shí)用新型感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備設(shè)計(jì)創(chuàng)建了數(shù)字化核心控制電路及核心控制算法，人機(jī)對(duì)話界面，溫度反饋閉環(huán)，智能化管理以及自診斷系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的高精度溫度控制及整機(jī)核心控制；設(shè)計(jì)創(chuàng)建了 IGBT驅(qū)動(dòng)控制電路，以PWM模式控制IGBT逆變電路，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的變頻控制以及功率調(diào)節(jié)；設(shè)計(jì)創(chuàng)建了阻抗匹配和諧振補(bǔ)償電路，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的阻抗匹配和諧振補(bǔ)償，保持高效節(jié)能的工作狀態(tài)；設(shè)計(jì)創(chuàng)建水冷、大電流柔性感應(yīng)加熱電纜以及耐高溫絕熱毪，創(chuàng)建本實(shí)用新型的柔性感應(yīng)加熱器； 設(shè)計(jì)創(chuàng)建一套冷卻水循環(huán)散熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的柔性感應(yīng)加熱器的冷卻；設(shè)計(jì)創(chuàng)建整機(jī)結(jié)構(gòu)和風(fēng)冷風(fēng)道，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)精巧合理、可靠、免維護(hù)。可以理解，本實(shí)用新型感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備可以高精度的控制感應(yīng)加熱過程，特別適用于高精度、大口徑、特殊外形的鋼材的焊接熱處理?？梢岳斫?，本實(shí)用新型感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備是適用于對(duì)于加熱過程有高要求、對(duì)于加熱溫度有高要求的感應(yīng)加熱設(shè)備。
權(quán)利要求1. 一種感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備，包括整流模塊，整流電容，功率IGBT模塊，輸出電容，輸出變壓器，諧振電容和感應(yīng)圈以及主控制器，接口控制器，驅(qū)動(dòng)控制器，顯示器和鍵盤，其特征在于主控制器連接驅(qū)動(dòng)控制器、接口控制器以及顯示器和鍵盤，接口控制器連接整流模塊、整流電容、功率IGBT模塊、輸出電容、輸出變壓器、諧振電容、感應(yīng)圈和驅(qū)動(dòng)控制器，驅(qū)動(dòng)控制器連接功率IGBT模塊。
專利摘要一種感應(yīng)加熱焊接熱處理設(shè)備，包括整流模塊，整流電容，功率IGBT模塊，輸出電容，輸出變壓器，諧振電容和感應(yīng)圈以及主控制器，接口控制器，驅(qū)動(dòng)控制器，顯示器和鍵盤。適用于金屬材料焊接的焊前和焊后熱處理。其尤其適用于對(duì)于焊接技術(shù)要求極高的特殊鋼材的焊接熱處理。
文檔編號(hào)C21D1/42GK202072736SQ20112004398
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者王仲天 申請(qǐng)人:王仲天