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鍛造鍛件前加熱方法的選擇要根據(jù)具體的鍛造要求及投資效益、能源情況、環(huán)境保護等多種因素確定。
鍛造鍛件前金屬坯料的加熱方法,按所采用的熱源不同,可分為電加熱和燃料加熱兩大類,具體如下。
一、電加熱
電加熱是將電能轉(zhuǎn)換為熱能而對金屬坯料進行加熱。電加熱具有加熱速度快、爐溫控制準(zhǔn)確,加熱質(zhì)量好,工件氧化少、勞動條件好、易于實現(xiàn)自動化操作等優(yōu)點;但設(shè)備投資巨大,電費貴,加熱成本高,目前在我國大量應(yīng)用還受到一定限制。按電能轉(zhuǎn)換為熱能的方式可分為電阻加熱和感應(yīng)加熱。
1、電阻加熱
根據(jù)產(chǎn)生電阻熱的發(fā)熱體不同,有電阻爐加熱,接觸電加熱和鹽浴爐加熱等。電阻爐加熱:電阻爐是利用電流通過爐內(nèi)電熱體時產(chǎn)生的熱量來加熱金屬;接觸電加熱:接觸電加熱是將被加熱坯料直接接入電路,當(dāng)電流通過坯料時,因坯料自身的電阻產(chǎn)生電阻熱時坯料得到加熱;鹽浴爐加熱:內(nèi)熱式電極鹽浴爐的工作原理是,在電極間通以低電壓交流電流,利用鹽液導(dǎo)電產(chǎn)生大量的電阻熱,將鹽液加熱至要求的工作溫度。
2、感應(yīng)加熱
感應(yīng)加熱的原理,在感應(yīng)器通入交變電流產(chǎn)生的交變磁場作用下,置于交變磁場中的金屬坯料內(nèi)部便產(chǎn)生交變電勢并形成交變渦流。由于金屬毛坯電阻引起的渦流發(fā)熱和磁滯損失發(fā)熱,使坯料得到加熱。
二、燃料加熱
燃料加熱是利用固體(煤、焦炭等)、液體(重油、柴油等)或氣體(煤氣、天然氣等)燃料燃燒時所產(chǎn)生的熱能對坯料進行加熱。
燃料在燃料爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫爐氣(火焰),通過爐氣對流、爐圍(爐墻和爐頂)輻射和爐底熱傳導(dǎo)等方式,使金屬坯料得到熱量而被加熱。在低溫(650℃以下)爐中,金屬加熱主要依靠對流傳熱,在中溫(650-1000℃)和高溫(1000℃以上)爐中,金屬加熱則以輻射方式為主。在普通高溫鍛造爐中,輻射傳熱量可占到總傳熱量的90%以上。
燃料加熱爐的通用性強,投資少,建筑比較容易,并且燃料可因地制宜,較易解決,燃料費用比較低,所以廣為采用。中小型鍛造鏈輪生產(chǎn)多采用以油、煤氣、天然氣或煤作為燃料的室式爐、連續(xù)爐或轉(zhuǎn)底爐等來加熱鋼料。大型鍛造鏈輪毛坯或鋼錠則常采用以油、煤氣和天然氣作為燃料的車底室爐。燃料加熱的缺點是勞動條件差,爐內(nèi)氣氛、爐溫及加熱質(zhì)量較難控制等。
在鍛造加工鍛件前,金屬坯料鍛前加熱的目的是為了提高金屬塑性,降低變形抗力,即增加金屬的可鍛性,從而使金屬易于流動成形,并使鍛造鏈輪獲得良好的鍛后組織和力學(xué)性能。隨著新材料和鍛造新工藝的不斷出現(xiàn),對金屬加熱技術(shù)要求越來越高,鍛前加熱成為了鍛造生產(chǎn)過程中的一個相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。