在金屬坯料實驗過程中,其加熱方法按所采用的熱源不同,可分為火焰加熱與高溫電阻爐加熱二大類。下面就分析一下這兩種加熱方法的優缺點:
1.火焰加熱火焰加熱是利用燃料(煤、焦碳、重油、柴油、煤氣和天然氣)在火焰加熱爐內燃燒產生含有大量熱能的高溫氣體(火焰)通過對流、幅射把熱能傳給坯料表面,再由表面向中心熱傳導而使金屬坯料加熱。火焰加熱方法的優點是:燃料來源方便,爐子修造簡單,加熱費用較低,對坯料的適應范圍廣等。因此,這種加熱方法廣泛用于大、中、小型坯料的加熱。火焰加熱的缺點是:加熱速度較慢,由于坯料長時間在高溫狀態下,氧化劇烈、氧化皮生成較多,影響鍛件表面質量、浪費原材料,所以,鍛件重量每加熱一次,燒損量可達3%-5%。且加熱質量不易控制,坯料的始鍛溫度溫差較大,可能對質量造成影響。由于火焰加熱大部分采用的原料為煤和油,如燃燒不充分,將生成大量的煙和灰,污染環境、勞動條件較差。
2.電加熱是通過把電能轉變為熱能來加熱金屬坯料,一般有感應電加熱,接觸電加熱,電阻爐加熱和鹽浴爐加熱等。
⑴感應電加熱感應電加熱原理是將交變電流通入感應器,產生交變磁場,金屬坯料內部產生交變渦流,在渦流發熱和磁化發熱雙重作用下,直接將金屬坯料加熱。 感應電加熱優點是:加熱速度快,加熱質量好,溫度控制準確,金屬燒損較省(氧化皮生成量少,約在0。5%左右),操作簡單,工作穩定,勞動條件好,無環境污染。缺點是:設備投資費用較高,電能消耗較大,由于坯料直徑不同,感應器的配置也相對較多,必須經常根據坯料直徑大小而更換。
⑵電阻爐加熱:電陰爐即一般的箱式電爐,利用電流通入爐內的電熱體(電阻絲或電阻棒)所產生的熱量,以幅射與對流傳熱的方式來加熱金屬坯料,高溫電阻爐爐溫可在135℃以上。但這種加熱方式受到電熱體的限制,熱效率較低,加熱時間長;但對不同直徑、長度的金屬坯料適應范圍較大。 ⑶接觸電加熱和鹽溶爐加熱接觸電加熱原理是以低壓大電流直接通入金屬坯料,由于金屬存在一定電阻,電流通過就會產生熱量,從而使之加熱。鹽溶爐加熱原理是利用電流通入爐內電板產生的熱量,把導電介質熔融,通過高溫介質的對流與傳導傳熱,將埋在介質中的金屬坯料加熱。