第3章锻造的加热汇编.ppt

第三章 锻造的加热规范 　锻前加热 　　提高金属塑性，降低变形抗力，使坯料易于变形并获得良好的锻件。 　锻后冷却和热处理 　　获得良好的锻后组织，便于机械加工。 3.1 一般加热方法 加热方法：火焰加热和电加热 1、火焰加热 　利用燃料燃烧时所产生 的热量，通过对流、 辐射加热坯料。 燃料来源方便、加热炉修造容易、 加热费低、适应性强。 　缺点：：劳动条件差，加热速度慢， 质量低、热效率低。 　应用范围：大、中、小型坯料。 2 电加热 　　利用电能转换热能来加热坯料。 1）电阻加热 　　电阻加热与火焰加热原理相同，根据发热元件的不同分为： 　　　电阻炉加热、 盐浴炉加热、接触电加热 电阻炉加热原理：利用电流通过炉内的电热体产生的能量，加热炉内的金属坯料。原理如图3.1。 电热体材料：铁铬铝合金 镍铬合金 碳化硅元件 二硅化钼 ●盐浴炉加热原理： 　电流通过炉内电极产生的热量把导电介质——盐熔融，通过高温介质的对流与传导将埋入介质中的金属加热。 ●盐浴炉的分类：按照热源的位置分外热式和内热式。 ●盐浴炉加热的优点： 　　　升温快、加热均匀，可以实现 金属坯料整体或局部的无氧化加热。 ●盐浴炉加热的缺点： 　　　热效率低、辅助材料消耗大、 劳动条件差。 ●接触电加热的加热原理： 　以低电压（一般为2～15V）大电流直接通过金属坯料，由坯料自身电阻在通过电流时产生的热量加热金属坯料。原理如图3.3。 ●接触电加热的优点: 　速度快、烧损少、加热范围不受限制、热效率高、耗电少、成本低、设备简单、操作方便、使用于长坯料的整体或局部加热的优点。 ●接触电加热的缺点： 　　　对坯料的表面粗糙度和形状尺寸要求严格。加热温度的测量和控制也比较困难。 2）感应加热 　　　坯料放入通过交变电流的螺旋线圈内，利用电磁感应发热直接加热。 　　　速度快、质量好、温度易控制、烧损少、易实现机械化。适于精密成形的加热。 　　　缺点： 　　投资费用高，加热的坯料尺寸范围窄、电能消耗大。 3.2 少、无氧化火焰加热 3.2.1 少、无氧化加热 　　减少金属的氧化烧损（使烧损量小于5％）和脱碳，限制氧化皮厚度在0.05～0.06mm以下。 　　提高加热质量，提高锻件的尺寸精度和表面质量、提高模具寿命。 　　快速加热、少无氧化火焰加热和介质保护加热。 3.2.2 少、无氧化火焰加热 　　　采用火焰加热的方法，通过控制燃烧炉气的性质，使钢料加热且少无氧化。这就称为少无氧化火焰加热。 　　　火焰加热时，主要化学反应为： Fe+O2→2FeO Fe3C+O2→Fe+ CO2 Fe+ CO2→Fe+CO Fe3C+ CO2→Fe+2CO Fe+H2O→FeO+H2 Fe3C+ H2O→3Fe+CO+H2 1）反应是可逆反应，向右：氧化反应，向左： 还原反应。 2）加热时，与空气消耗系数有关。 空气消耗系数：又称空气过剩系数，是燃料燃 烧实际供给的空气量与理论计算空气量之比。 3）空气充足时，炉气呈氧化性，空气不足时，炉 气呈还原性。 4）控制反应前后的生成物与反应物的浓度比。 　　炉气和被加热钢材的平衡图如下： AB线：炉气为氧化性和还原性的分界线。 锻造加热炉（炉温1000～1300℃），α降到0.5或更低时，才会形成加热炉正常工作条件的无氧化气体，这时的炉气成分应保持为： 3.3 钢加热时的缺陷及防止措施 氧化、脱碳；过热、过烧；裂纹、开裂。 3.3.1 氧化、脱碳、增碳 1、氧化 1）金属在高温加热时，表层中的离子和炉内的氧化性气体发生化学反应，使表面生成氧化物，这种现象叫氧化，也叫烧损。 2）氧化的实质是一种扩散过程。 3）影响氧化的因素 金属化学成分 炉气成分 加热温