Цел и метод на горещо коване

Целта на нагряването на металната заготовка преди коване е да се подобри пластичността на метала, да се намали устойчивостта на деформация, да се улесни протичането и формоването и да се получи добра микроструктура след коване. Следователно, нагряването преди коване има пряко въздействие върху подобряването на производителността на коване, осигуряване на качество на коване и спестяване на консумация на енергия. Според различните източници на топлина методите за нагряване на метални заготовки могат да бъдат разделени на пламъчно нагряване и електрическо нагряване.

Пламъчно отопление

Отоплението с пламък е да се използва горивото (въглища, кокс, мазут, дизел и газ) за изгаряне в пещта за нагряване с пламък, за да се генерира газ с висока температура (пламък), съдържащ голямо количество топлинна енергия. Топлинната енергия се прехвърля към повърхността на заготовката чрез конвекция и радиация, а след това повърхността се пренася топлина към центъра, за да загрее металната заготовка.

Когато температурата на нагряване е по-ниска от 600 ~ 700 градуса, заготовката се нагрява главно чрез конвективен топлопренос. Така нареченият конвекционен пренос на топлина се отнася до непрекъснатия поток от пламък около заготовката и преноса на топлинна енергия към металната заготовка чрез топлообмен между високотемпературния газ и повърхността на заготовката. Когато температурата на нагряване надвиши 700 ~ 800 градуса, нагряването на заготовката е главно радиационен топлопренос. Така нареченият лъчист топлопренос е да преобразува топлинната енергия в лъчиста енергия чрез високотемпературен газ и пещ. След като лъчистата енергия, предавана от електрическата микровълнова печка, се абсорбира от металната заготовка, лъчистата енергия се преобразува в топлинна енергия за нагряване на заготовката. Когато обикновената ковашка пещ се нагрява при висока температура, радиационният топлопренос представлява повече от 90 процента, а конвекционният топлопренос представлява само 8 процента ~ 10 процента.

Методът на пламъчно нагряване има предимствата на удобен източник на гориво, проста конструкция на пещта, ниски разходи за отопление и широк обхват на приложение за заготовки. Условията на работа обаче са лоши, скоростта на нагряване е бавна, ефективността е ниска и качеството на нагряване е трудно да се контролира. Този метод на нагряване се използва широко за нагряване на различни заготовки.

Електрическо отопление

Електрическото отопление е за нагряване на метални заготовки чрез преобразуване на електрическа енергия в топлинна енергия. Има индукционно електрическо нагряване, контактно електрическо нагряване, нагряване в съпротивителна пещ и нагряване в пещ със солна баня.

1. Индукционно нагряване

Под действието на променливото магнитно поле, генерирано от променливия ток, подаван в индуктора, променливият вихров ток се генерира вътре в металната заготовка. Благодарение на вихровия ток и нагряването чрез намагнитване (под точката на магнитен преход), металната заготовка се нагрява директно.

Когато заготовката се нагрява чрез индукционно нагряване, плътността на тока, генерирана вътре, е неравномерна по сечението. Централната плътност на тока е малка, а повърхностната плътност на тока е голяма. Това явление се нарича скин ефект. По този начин повърхностният метал се нагрява главно от преминаването на ток, а металът на сърцевината се нагрява от топлината на външния слой. За заготовки с голям диаметър, за да се подобри скоростта на нагряване, трябва да се избере по-ниска честота на тока, за да се увеличи дълбочината на проникване на тока; За заготовки с малък диаметър, поради малкия размер на напречното сечение, може да се използва по-висока честота на тока, което може да подобри електрическата ефективност.

2. Контактно електрическо отопление

Принципът на контактното електрическо отопление е, че голям ток с ниско напрежение е директно свързан към металната заготовка. Тъй като металът има определено съпротивление, токът ще генерира топлина през него, така че да може да се нагрее.

За заготовка с определен размер, тя трябва да генерира определено количество топлина, за да бъде нагрята до определената температура. Стойността на съпротивлението на общия метал обаче е относително малка. За да се подобри производителността и да се съкрати времето за нагряване, е необходимо да се пропуска голям ток в заготовката. За да се избегне късо съединение, често се приема методът за намаляване на напрежението, за да се получи ниско напрежение и голям ток. Следователно напрежението на празен ход на спомагателния извод на трансформатора за контактно електрическо отопление е само 2-15v.

Контактното електрическо отопление се характеризира с бърза скорост на нагряване, по-малко загуби при изгаряне на метал, неограничен температурен диапазон на нагряване, висока топлинна ефективност, ниска консумация на енергия, ниска цена, просто оборудване и удобна работа. Въпреки това грапавостта на повърхността и формата и размерът на заготовката са строго задължителни, особено краят на заготовката трябва да е правилен без изкривяване. Освен това е трудно да се измерва и контролира температурата на нагряване. Подходящ за цялостно или локално нагряване на дълги заготовки.