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如何去減少鍛造毛坯熱處理的加熱時間？

發布時間：

2022-06-14

加熱爐至溫后鍛件的表面溫度(簡稱均溫)和中心至溫(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。加溫溫度低，所占的比值力加熱溫度較高，保溫時間所占比例大。

　　加熱爐至溫后鍛件的表面溫度(簡稱均溫)和中心至溫(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。加溫溫度低，所占的比值力加熱溫度較高，保溫時間所占比例大。可見，縮短加熱時間的關鍵在于總加熱時間所占比例較大的階段。根據傳熱學原理，縮短加熱時間有哪些途徑：
　　1，加熱均勻
　　當工件被加熱時，如果溫度不均勻，表面受熱不均，導致加熱中心偏心，即等于增大截面尺寸，如按1.4D(直徑)進行校正，加熱時間應延長30~50%。因此，均質加熱是縮短加熱時間應該首先考慮的問題，在這里，加熱爐的工作環境要保持良好，加熱爐的各溫度要有感而發，工件的裝爐方法要考慮爐氣循環的條件。
　　2，合理選擇截面溫差
　　鍛件表面加熱至溫后，由于受熱傳導的限制，中心溫度與表面溫度一致，需要相當長的時間。因此，工藝上的加熱時間應該根據工件中心的實際需要來確定，即允許有一定截面溫差。舉例來說，鍛造加熱，對普通結構鋼，從形變要求。加熱不需加熱至接近表面溫度；當鍛合中心有缺陷時，中心必須加熱到足夠高的高溫。剖析國外鍛件加熱標準，可看出，采用高溫寬頂強壓工藝，其截面溫差在10℃以內，普通鍛件允許的截面溫差接近100℃，加熱時間僅為前者的60%。在熱處理過程中也存在著相同的問題，即合金元素的固溶、晶粒細化、組織轉變和回火參數等，無論什么目的，都有合適的溫度范圍。因此，研究不同鋼種、不同工藝要求的適宜溫度范圍，確定合理的加熱容許截面溫差，可以在保證質量的前提下，較好地縮短加熱時間。
　　3，適當提高爐溫
　　鍛坯加熱時，表面溫度總是滯后于爐溫，爐內溫度上升到所需溫度后，在相當一段時間內鍛件表面能達到溫，這段時間的長度與所需加熱溫度密切相關。隨著加熱溫度的降低，表面熱交換系數減小，所需時間也隨之延長。因此，鍛件表面溫度達到前，適當提高爐溫，可大大縮短鍛件表面到溫時間。此法尤其適用于形狀簡單的工件，通過溫度場計算，可根據工件尺寸、要求的加熱溫度和加熱速度，提高爐溫的程度和保持時間。
　　4，加強對流
　　高溫下，表面的熱交換主要是對流傳熱。當爐氣溫度一定時，爐料與鍛坯表面接觸的爐氣流速決定了表面換熱系數，而影響表面到溫時間。現有的煤氣、重油加熱爐主要依靠燃燒氣流進行強制對流，而在200~400℃的低溫加熱下，燒嘴關小量。風量的減少必然會極大地影響低溫區的加熱效率。因此，對于低溫加熱爐，若改善爐體結構，強化煤氣循環，可提高加熱效率，縮短加熱時間。