一、电加热
电加热是通过吧电能转化为热能来加热锻件专用的金属坯料。利用电能转变为热能来加热金属的装置成为电热炉。电加热的优点是,加热速度快,热炉温度容易控制,氧化脱碳少,便于实现机械化、自动化、劳动条件好。
缺点就是,对毛坯的尺寸、形状的变化适应性不强,设备结构复杂,投资费用要比火焰加热大,操作使用技术要求高。电加热按照传热方式可分为电阻炉加热、接触电加热、盐浴炉加热及感应电加热等热炉。
电阻加热其传热原理与火焰加热相同。根据电阻发热元件的不同,有电阻炉加热、接触电加热、盐浴炉加热等还有一类是感应电加热。
1、电阻炉加热:
利用电流通过炉内的电热体产生的热量进行加热。该方法受电热体的使用温度的限制,热效率较低。在电阻炉内辐射传热是加热金属的主要方式。
2、接触电加热:
是以低压大电流直接通过金属坯料,由金属坯料自身的电阻在通过时产生的热量而加热。通常用低电压大电流的方法。其优点是,加热速度快、金属烧损少、加热范围不受限制、热效率高、设备简单、操作方便、使用于长坯料的整体或局部加热等优点。
但对坯料的表面粗糙度和形状尺寸要求严格,特别是坯料的端部要光洁、平整,下料规则。此外,加热温度的测量和控制也比较困难。
3、盐浴炉加热:
是电流通过炉内电极产生的热量把导电介质熔融,通过高温介质的对流与传导将其中的坯料加热。这种方法的加热速度快,加热温度均匀,可以实现坯料的整体或局部的无氧化加热。
但其热效率低,辅助材料消耗大,劳动条件差。
4、感应电加热:
坯料放入感应圈中,在交变电流的感应电动势的作用下,坯料表面形成强大的涡流,使坯料内部的电能直接转变为热能热加热。
感应电加热具有加热速度快、加热质量好,温度易于控制、金属烧损少、操作简单、工作稳定、便于实现机械化、自动化。这些都有利于锻件质量的提高。
其中缺点是,设备投资费用高、每种感应器的尺寸范围窄、电能消耗较大。感应电加热时,电流密度沿坯料横截面的分布为:中心电流小,表层大,这种现象称为趋肤效应。
由于趋肤效应,为了提高加热速度和电效率,对大直径坯料,应选用地电流频率,小直径坯料可选用较高电流频率。
二、火焰加热
火焰加热也是最常见的一种加热方式,火焰加热利用燃料燃烧产生的热能对金属坯料进行加热。燃料油煤、焦炭、柴油、煤气、天然气等。
火焰加热的优点是,燃料来源方便,炉子修造简单,加热费用低,对锻件生产用的金属坯料适用范围广。因此,这种加热广泛用于各种大、中小型锻件的生产。
这些加热方法在锻造生产中获得广泛的应用。缺点是,劳动条件差,加热速度慢,加热质量难以控制等。