Введение
1 Применение идукционного нагрева при электромагнитной обработке легких сплавов ... 16
1.1 Легкие сплавы и сферы их применения в хозяйственном комплексе России 16
1.2 Основные технологии индукционного нагрева при обработке легких сплавов 21
1.3 Пути снижения энергозатрат при индукционной обработке легких сплавов 37
Выводы по главе 1 47
2 Особенности построения численных моделей индукционных нагревателей лёгких сплавов. 49
2.1 Общие принципы разработки численных моделей устройств индукционного нагрева металлов 49
2.2 Методы численного моделирование электромагнитного поля в устройствах индукционного нагрева 54
2.2.1 Расчет устройств с немагнитной загрузкой методом интегральных уравнений 56
2.2.2 Расчет электромагнитного поля по виткам индукторов методом конечных элементов 62
2.3 Разработка экономичных методов при моделировании электромагнитного поля устройств индукционного нагрева 66
2.4 Разработка электротепловых моделей индукционных нагревателей 69
2.4.1 Одномерная электротепловая модель для нагрева цилиндров и тел плоской формы 72
2.4.2 Двухмерные электротепловые модели индукционного нагрева цилиндрических немагнитных тел 80
2.4.3 Двухмерные и трехмерные электротепловые модели индукционного нагрева легких сплавов
2.5 Модель индукционного нагревателя с учетом особенностей работы тиристорного преобразователя частоты с параллельным инвертором 93
Выводы по главе 2 102
3 Проблема снижения потерь обмоток индукторов. оптимизация конструкции 104
3.1 Многослойные индукторы 104
3.1.1 Схемы многослойных обмоток 104
3.1.2 Типы токопроводов 106
3.1.3 Основные физические процессы 108
3.1.4 Пути снижения потерь электроэнергии в индукционных нагревателях 111
3.2 Исследование и оптимизация КПД многослойного индуктора.. 115
3.2.1 Исследование и оптимизация многослойного индуктора с медным токопроводом прямоугольного сечения без внутреннего отверстия 116
3.2.2 Исследование и оптимизация многослойного индуктора с медным токопроводом прямоугольного сечения
с симметричным внутренним отверстием 135
3.2.3 Исследование и оптимизация многослойного индуктора с медным токопроводом прямоугольного сечения
с несимметричным внутренним отверстием при нагреве алюминиевой загрузки 145
3.3 Исследование и оптимизация многослойного индуктора с алюминиевым токопроводом прямоугольного сечения с несимметричным внутренним отверстием при нагреве алюминиевой загрузки 149
3.4 Исследование распределения потерь по виткам индуктора в зависимости от конструкции индуктрора, сечения токопровода и наличия магнитопровода 153
3.4.1 Исследования сопротивлений витков многослойных индукторов в зависимости от места расположения витка по длине индуктора и наличия магнитопровода 153
4.2 Распределение магнитного поля в индукторах многослойными обмотками 164
Выводы по главе 3 168
4 Прецизионный нагрев легких сплавов перед обработкой давлением
4.1 Методика оптимизации индукционных установок для градиентного нагрева заготовок перед прессованием
4.2 Оптимизация непрерывного индукционного нагревателя для нагрева алюминиевых слитков 179
4.3 Оптимизация периодического нагревателя для нагрева алюминиевых слитков 182
4.4 Оптимальное управление периодическим индукционным нагревателем немагнитных цилиндрических заготовок 184
4.5 Исследования индукционного нагревателя цилиндрических заготовок из титановых сплавов 193
5.1 Особенности нагрева титановых заготовок различной длины и диаметра в индукционном нагревателе периодического действия 193
5.2 Оптимизация конструкции индуктора периодического нагрева цилиндрических титановых заготовок различной длины 198
5.3 Разработка комплекса комбинированного нагрева «индукционные нагреватели - печи сопротивления» 206
Выводы по главе 4 217
5 Индукционный нагрев в технологии тиксоформовки 219
5.1 Анализ ситуации развития производства алюминиевых сплавов методами деформации в жидко-твердом состоянии (тиксоформовки) 219
5.2 Теоретическое обоснование технологии тиксоформовки 237
5.3 Особенности использования и моделирования индукционного нагрева в тиксотехнологии 243 Выводы по главе 5 252
6 Энергоэффективные технологии индукционной плавки титановых сплавов 253
6.1 Проблемы существующих способов литья титановых сплавов.. 253
6.2 Особенности технологии индукционного нагрева литых заготовок из титановых сплавов 261
6.3 Исследование динамики образования жидкой фазы 264
Выводы по главе 6 279
7 Оптимизация индукционных устройств прилитье алюминия в электромагнитный кристаллизатор 280
7.1 Непрерывная разливка алюминия в ЭМК и его преимущества 280
7.2 Методика расчета электродинамических усилий в витках индукторов 284
7.3 Влияние перемещения электромагнитного экрана и изменения угла электромагнитного экрана на качество литья и энергозатраты 289
7.4 Оптимизационная график-схема ЭМК с пассивным экраном... 295 Выводы по главе 7 296
Заключение 298
Список литературы
