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            縮短鍛造毛坯加熱時間的途徑
            - 2021-09-18-

              據悉,有研究對鍛造毛坯的加熱過程進行了研究,結果得知,加熱爐到溫后鍛件表面到溫(簡稱均溫)和中心到溫(保溫)這兩個階段的時間占總加熱時間的比值隨加熱溫度的高低而不同。加熱溫度低,均溫時間占的比值力加熱溫度高,保溫時間占的比值大。顯然,在總加熱時間中所占比值大的階段應是研究縮短加熱時間的關鍵。依據傳熱學原理,縮短加熱時間有以下途徑∶

             ?。?)均勻加熱:

              工件加熱,如果環境溫度不均勻,表面受熱不均、造成加熱中心偏形幾何中心,即相當于增加截面尺寸,如按1.4D(直徑)修正,加熱時間即須延長30~50%。所以,均勻加熱是縮短加熱時間應先考慮的問題,這里,加熱爐的工況要保持良好狀態,加熱爐的各區溫度要情心調節,工件的裝爐方式要為爐氣循環創作條件。

             ?。?)選擇合理的截面溫差:

              鍛造毛坯表面加熱到溫后,由于受熱傳導的制約,中心溫度達到與表面溫度一致,需要相當長的時間。所以,工藝上的加熱時間應根據工件中心的實際需要來確定,即允許一定的截面溫差。例如鍛造加熱時,對于一般結構鋼,從變形需要。中心無須加熱到接近表面溫度;當要求鍛合中心缺陷時,中心就須加熱到夠足的高溫。通過對國外鍛造加熱規范剖析可以看到,采用高溫寬砧強壓工藝時,截面溫差在10℃以內,而一般鍛造工藝允許截面溫差近100℃,加熱時間只有前者的60%。熱處理時的加熱也有同樣的問題,合金元素固溶、晶粒細化、組織轉變以及回火參數等等,不論是何種目的,都有一個適合的溫度范圍。因而,研究不同鋼種、不同工藝要求的適合溫度范圍,以確定加熱時合理的允許截面溫差,可在保持質量的前提下良好地縮短加熱時間。

             ?。?)適當提高爐溫:

              鍛造毛坯加熱時,表面溫度始終滯后于爐溫,爐溫升到要求溫度后,保持相當一段時間,鍛造工件表面才能到溫,這段時間的長短和要求的加熱溫度密切相關。加熱溫度越低,表面熱交換系數越小,時間也就越長。所以,在鍛造工件表面到溫之前,適當提高爐溫,可使表面到溫時間大幅度縮短。這種方法對于形狀簡單的工件特別適用,爐溫提高的程度和保持時間可以根據工件尺寸、要求的加熱溫度和加熱速度通過溫度場計算確定。

             ?。?)加強對流:

              低溫加熱,表面熱交換以對流換熱為主。爐氣溫度一定時,和鍛造毛坯表面接觸的爐氣流速決定著表面熱交換系數,而影響表面到溫時間。目前煤氣或重油加熱爐主要靠燃燒氣流造成強迫對流,但在200~400℃低溫加熱時,燒嘴關小。氣流減弱,這不能不大大影響低溫區的加熱效率。所以,對于低溫加熱爐,如果改進爐子結構,加強爐氣循環,將可提高加熱效率,縮短加熱的時間。

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