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分享金属毛坯的两种加热方法
点击次数:189 发布时间:2019-07-10
  金属毛坯锻前加热的目的是提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成形并获得良好的锻后组织。故锻前加热对提高锻造生产率,保证锻件质量以及节约能源消耗等都有直接影响。按所采用的热源不同,金属毛坯的加热方法可分为火焰加热与电加热两大类。
 
  火焰加热
 
  火焰加热是利用燃料(煤、焦炭、重油、柴油和煤气)在火焰加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体(火焰),通过对流、辐射把热能传给毛坯表面,再由表面向中心热传导而使金属毛坯加热。
 
  在加热温度低于600~700℃时,毛坯加热主要是靠对流传热。所谓对流传热,是通过火焰在毛坯四周不断流动,借助高温气体与毛坯表面的热交换,把热能传给金属毛坯。当加热温度超过700~800℃时,毛坯加热则以辐射传热为主。所谓辐射传热,是通过高温气体与炉膛将热能转变为辐射能,以电微波方式传播的辐射能被金属毛坯吸收后,再由辐射能转变成为热能而使毛坯加热。一般普通锻造加热炉在高温加热时,辐射传热占90%以上,对流传热只占8%~10%。
 
  火焰加热方法的优点是燃料来源方便,炉子修造简单,加热费用较低,对毛坯的适应范围广。但劳动条件差,加热速度慢,效率低,加热质量难于控制等。这种加热方法广泛用于各种毛坯的加热。
 
  电加热
 
  电加热是通过把电能转变为热能来加热金属毛坯。其中有感应电加热、接触电加热、电阻炉加热和盐浴炉加热等。
 
  1.感应电加热
 
  在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下,金属毛坯内部产生交变涡流。由于涡流和磁化发热(磁性转变点以下),便直接将金属毛坯加热。
 
  毛坯进行感应电加热时,内部产生的电流密度沿断面分布是不均匀的,中心电流密度小,表层电流密度大,这种现象称为趋肤效应。由此表层金属主要是因电流通过而被加热,心部金属则靠外层热量向内传导加热。对于大直径的毛坯,为了提高加热速度,应选用较低电流频率,以增大电流透入深度;而对小直径的毛坯,由于截面尺寸较小,可采用较高电流频率,这样能够提高电效率。
 
  2.接触电加热
 
  接触电加热的原理是以低压大电流直接通人金属毛坯,由于金属存在一定电阻,电流通过就会产生热量,从而使之加热。
 
  对于一定尺寸的毛坯,要加热到规定的温度,则需产生一定的热量。而一般金属的电阻值比较小,为提高生产率和缩短加热时间,必需以大电流通入毛坯。为了避免短路,常采取降低电压的办法,以得到低电压的大电流。所以,接触电加热用的变压器副端空载电压只有2~15V。
 
  接触电加热的特点是:加热速度快,金属烧损少,加热温度范围不受限制,热效率高,耗电少,成本低,设备简单,操作方便。但毛坯的表面粗糙度和形状尺寸要求严格,特别是毛坯的端部必须规整,不得产生畸变。此外,加热温度的测量和控制也比较困难。适用于长毛坯的整体或局部加热。
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