塑胶模具钢材毛坯锻前加热的目的是跋涉金属塑性、降低变形抗力,使其易于动态化和获得良好的锻造后布置。因此,锻前加热对铸件的生产效率、保证锻件质量、节约能耗等有着直接的影响。根据选择的热源,金属坯料的加热方法可以分为火焰加热和电加热两种。
一、火焰发热
燃烧过程中,采用燃料(煤、焦炭、重油、柴油、煤气),燃烧过程中产生的高温气体中含有大量热能,通过对流、辐射等方式将热能传递到毛坯表面,再由表面向热传导,使金属毛坯加热。
当加热温度低于600~700℃时,毛坯的加热主要依靠对流传热。称为对流传热,是指通过火焰在坯料周围不停地运动,借助高温气体与坯料表面的热交换,将热能传递给金属坯料。在加热温度超过700~800℃时,毛坯加热主要是辐射传热。我们所说的辐射传热,是指通过高温气体与炉膛之间将热能转换成辐射能,以电微波方式传递的辐射能被金属坯料吸收,再由辐射能转换成热能而使毛坯加热。一般来说,普通的铸造加热炉在高温加热时,辐射传热占百分之90以上,对流传热仅为百分之8~10。
火烧法的优点是燃料来源简单,炉子修造简单,加热费较低,毛坯习气规划广。但是工作环境差,加热速度慢,功率小,加热质量难以操纵等。此加热方法广泛用于各种坯料的加热。
二、电加热
电加热是将电转换成热能,使金属坯料加热。包括感应电加热、接触电加热、电阻炉加热、盐浴加热等。
1.感应加热。
当感应器通过交变电流产生交变磁场时,金属坯料内产生交变涡流。由于旋涡和磁化热(磁变化点以下),所以直接加热金属坯料。
坯料在感应电加热过程中产生的电流密度沿截面非均匀分布,电流密度小,表面电流密度大,这种现象称为趋肤效应。这样的表面金属主要是由于电流通过而被加热,心部金属则依靠外部热量进行内部传导。对于大直径的坯料,为跋涉加热速度,应选择较低的电流频率,使电流变大,而对于小直径的坯料,由于其标准截面较小,可选择较高的电流频率,这样就能降低电功率。
三、热锻模钢。
2.接触电热。
触点电加热的原理是低压大电流直接与金属坯料接触,因为金属有一个一定的电阻,电流通过时会产生热量,并将其加热。
对于一定标准的坯料,要加热到一定温度,就需要产生一定的热量。与普通金属相比,其电阻值较小,可通过较大电流输入坯料,从而可缩短加热时间。为防止短路,通常采用降低电压的方法来获得低电压大电流。因此,接触电加热的变压器副端空载电压仅为2~15v。
触点电加热特点:加热速度快,金属烧损少,不受加热温度规划,热功率大,能耗低,成本低,设备简单,操作方便。但是坯料表面粗糙度及形状标准要求严苛,尤其是毛坯端面必须规整,不会产生变形。另外,加热温度的测量和操作都是比较困难的。适合对长毛坯全部或部分加热。
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