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低松弛预应力钢绞线(以下简称钢绞线)是工业中应用较广的金属制品,该产品具有抗拉强度高、延伸率好、松弛值低、应力损失小、抗疲劳性能优良等特点。因此它广泛的应用于各种基础建设领域中。在钢绞线的生产过程中,提高其产量和质量是一个很关键的问题。而在稳定化生产中的回火加热是解决其问题的重要一环。 近些年来,由于感应加热技术具有效率高、控制精确、污染少等特点,因此它取代了传统加热广泛的应用于钢绞线的稳定化处理的回火过程中。感应加热利用电磁感应的方法使被加热的材料(在此为钢绞线)的内部产生涡流,依靠涡流产生的热量进行加热。在加热过程中,了解钢绞线内部的温度分布状况将对钢绞线的生产起重要的作用. 本文在对感应加热电源的设计及其优化的前提下研究,从感应加热的有关原理和电磁-热耦合场计算的有限元方法着手,利用相关软件建立合理的感应加热物理模型,定量分析感应加热过程中钢绞线电磁场和温度场分布状态,确立感应加热中对温度场起关键作用的影响参数,为稳定化处理工序中回火温度自动控制和优化感应器设计提供理论依据。 本文主要内容概括如下: (1)针对实际生产中钢绞线的工艺要求,着重对中频感应加热电源的关键部分感应加热线圈进行了设计。 (2)利用电磁场有限元分析方法,对钢绞线的感应加热模型进行了建模、求解和详细的分析,寻找到感应加热中温度场的影响参数,研究了感应加热电源频率、电流密度和加热时间等钢绞线热处理中关键的影响参数,并通过分析,寻找出合理的参数。