鍛前加熱的方法及原理和選擇原則

       金屬毛坯在鍛前一般都需要加熱。加熱時,外部熱量的輸入將引起毛坯內部能量狀態(tài)的變化,隨著溫度的升高,原子動能增大，離開其平衡位置的可能性也增大,與常溫相比,位錯容易運動,滑移容易進行,變形抗力降低；另外,高溫時原子的活動能力增大,擴散速度加快,容易進行回復和再結晶,金屬的塑性提高；有同素異構轉變的材料加熱時,在一定的溫度區(qū)間有相變重結晶以及相溶解等過程發(fā)生。

       鍛前加熱的目的是：正確地利用金屬加熱過程中的微觀演變規(guī)律,提高金屬的塑性,降低變形抗力,使毛坯容易變形流動,能夠順利實現(xiàn)成形,同時獲得良好的鍛后組織和性能。鍛前加熱是整個鍛造過程中的一個重要環(huán)節(jié),對提高鍛造生產率,保證鍛件質量以及節(jié)約能源消耗等都有直接影響。

       根據(jù)金屬毛坯加熱時所采用的熱源不同,目前生產中應用的加熱方法,有火焰加熱法和電加熱法兩大類。

       1.火焰加熱

       火焰加熱是在火焰加熱爐中燃燒燃料(煤、重油和煤氣等),產生含有大量熱能的高溫氣體(火焰),通過對流、輻射把熱能傳給毛坯表面,再由毛坯表面向中心進行熱傳導,使整個毛坯加熱的加熱方法。

       在加熱溫度低于600~700℃時,毛坯加熱主要是靠對流傳熱。所謂對流傳熱,是通過火焰在毛坯四周不斷流動,借助高溫氣體與毛坯表面的熱交換,把熱能傳給毛坯。當加熱溫度達700~800℃以后,毛坯加熱則以輻射傳熱為主。普通鍛造加熱爐在高溫加熱時,輻射傳熱占90%左右,對流傳熱只占約10%。

       火焰加熱方法的優(yōu)點是燃料來源方便；爐子修造容易、費用較低；對毛坯的適應范圍廣。因此,在模鍛生產中,火焰加熱方法被廣泛應用于各種大、中、小型毛坯的加熱。其缺點是勞動條件差、加熱速度慢、加熱質量難于控制、熱效率低。

       2.電加熱

       這是將電能轉變?yōu)闊崮軄砑訜崦鞯募訜岱椒?包括電阻爐加熱、感應電加熱、接觸電加熱和鹽浴爐加熱等。

       加熱方法的選擇要根據(jù)具體的鍛造要求、當?shù)啬茉辞闆r、投資效益、環(huán)境保護等多種因素確定。一般大鍛件經常以火焰加熱為主；中、小型鍛件可以選擇火焰加熱和電加熱；精密模鍛可以選擇感應電加熱或其它無氧化加熱方法。