减短锻造毛坯加热时间的方法

　　有报道对锻造毛坯的加热过程进行了研究，结果表明，表面温度(平均温度)和中心温度(保温温度)占总加热时间的比值随加热温度的变化而变化。加热温度低时，平均温度时间与强制加热温度之比高，保温时间之比大。显然，占总加热时间很大比例的阶段应该是缩短加热时间的关键。根据传热原理，缩短加热时间的方法有以下几种:

　　(一)均匀加热:

　　对于工件加热，如果环境温度不均匀，表面加热不均匀，导致加热中心偏离几何中心，相当于增加了截面尺寸。如果校准到1.4d(直径)，加热时间须延增30-50%。因此，均匀加热是缩短加热时间先要考虑的问题。这里，加热炉的工作状态应保持在良好状态，加热炉各区域的温度应情绪调节，工件的上料方式应为炉气循环创作条件。

　　(二)选择合理的截面温差:

　　锻造毛坯加热到一定温度后，由于热传导的限制，中心温度需要相当长的时间才能达到表面温度。因此，工艺中的加热时间应根据工件中心的实际需要来确定，即允许有一定的截面温差。例如，对于一般结构钢，在锻造和加热过程中须防范变形。中心不需要加热到接近表面温度;当需要锻造中心缺陷时，须将中心加热到足够高的温度。根据分析外国加热规范的锻造、截面温差小于10℃高温下,宽砧压过程,而部分接近100℃的温差在锻造过程中,加热时间是只有60%的前者。热处理过程中的加热也是如此。无论目的如何，合金元素的固溶、晶粒细化、组织转变和回火参数都有一个合适的温度范围。因此，研究不同钢牌号和不同工艺要求的适宜温度范围，确定加热过程中合理的允许截面温差，可以在保持质量的前提下很好地缩短加热时间。

　　(三)适当提高炉温:

　　锻造毛坯在加热过程中，表面温度往往滞后于炉膛温度。当炉温上升到所需温度并保持相当长的时间后，锻件表面能达到所需温度。这个时间的长短与所需的加热温度密切相关。加热温度越低，表面传热系数越小，加热时间越长。因此，在锻件表面达到温度之前适当提高炉温，可以大大缩短表面温度达到时间。这种方法相当适用于形状简单的工件。根据工件尺寸、所需的加热温度和加热速度，通过温度场计算来确定炉温的升高程度和保温时间。

　　(四)加强对流:

　　低温时，表面换热主要是对流换热。当炉温一定时，炉气与锻件表面接触的流量决定了表面换热系数，影响表面温度到达的时间。目前燃气或重油加热炉主要依靠助燃气流强制对流，但在200~400℃低温加热时，应关闭燃烧器。在低温区，弱气流对加热效率影响不大。因此，对于低温加热炉，如果改进炉体结构，加强炉气循环，便会增进加热效率，缩短锻造毛坯的加热时间。