1.3.2  感应加热的性能和特点

感应加热技术与传统的加热方式相比不大相同,其具有以下一些特点[12]:

（1）加热深度和加热区域精确,且易于控制;

（2）便于实现高功率密集,具有加热速度快、效率高、能耗小的特点;

（3）加热温度可以很高,且加热温度控制方便;

（4）加热温度由外向内传导;

（5）由于采用非接触式的加热方式,加热过程中杂质不容易进入;

（6）工件材料烧损很小,氧化皮生成较少;

（7）人员作业的环境符合环保的要求;

（8）实现加热过程的自动化很容易。

1.3.3  感应加热设备

随着电子电力的技术水平不断提，高频感应加热设备也在不断的发展。而半导体式感应加热设备出现,传统感应加热设备格局被打破了,发电机组与电子管式感应加热设备已经受到电力半导体式感应加热设备的挑战[12]。

感应加热的频率可以分为低频( 200Hz以下)，中频( 200Hz一20000Hz )，超音频( 20kHz一100kHz )，高频( 100kHz以上)4个部分。

电力半导体式感应加热设备具有十分明显的优点[9]:

（1）体积较小、重量轻、安装便捷;

（2）可以无需预热,随开随用,方便起停;

（3）工作频率可以自动跟踪负载特性的变化;

（4）能耗小, 效率高,冷却水流量小;

（5）控制性能优良,实现自动化操作很方便。

1.4铝合金螺柱焊的技术难点

在焊接铝与钢有很多不同的地方，表1.4.1影响纯铝与铁焊接性能的物理特性值[4]。

表1.4.1铝与铁焊接性能的物理特性值

物理性能 单位 铁 铝文献综述

金属的密度 g/cm3 7.85 2.7

氧化物的密度 g/cm3 3.70 3.4

金属的熔点 ℃ 1539 660

氧化物的熔点 ℃ 1460-1580 2050

固态时的溶氢能力 cm3/100g 8 0.05

热导率 W/(cm*K) 0.58 2.2

导电性 Ω*m/mm2 10 35

以下是铝及铝合金焊材料焊接接的一些特点[3]

（1）铝极易发生氧化生成氧化铝（Al2O3），其熔点高而且相当稳定、难以去除。母材的熔化与熔合将会被阻碍。从而很容易造成未熔合，未焊透和夹渣，等等常见的缺陷。

（2）铝与铝合金的比热容、导热率是碳素钢与低合金钢大两倍。而铝的热导率大约是奥氏体不锈钢十几倍。焊接过程中，就应当尽量的使用能量较集中、功率比较大的焊接能源来获得比较高高质量的接头，预热等措施也是不错的选择。

（3）碳素钢和与低合金钢的线膨胀系数大概是铝合金的一半。铝凝固的时候很容易收缩，而形成较大的应力，所以需采取一些措施预来防止变形。

（4）高温的时侯铝的强度很低、易焊穿。

（5）铝合金在液态的时候比固态更容易够溶解大量的氢。因此要严格控制氢的来源，防止形成气孔。