PDF《锻件加热规范的制订》

锻造!"#$%&' ! 引言 锻件加热规范!加热制度"是指金属坯料从装炉 开始到加热完毕整个过程对加热炉温度和坯料温度 随时间变化的规定#一般包括装料炉温$加热升温速 度$最终加热温度$各段加热!保温"时间和总加热时 间等内容# 正确的锻件加热规范可达到金属坯料在 加热过程中温度应力较小$温度均匀而不产生裂纹$ 不过热过烧$氧化脱碳少$加热时间短$生产效率高 和节省燃料能源等效果#因此%制订锻件加热规范在 锻件生产中具有重要的意义# " 锻件加热规范制订的传统方法 对于原材料规格小于 !!""## 的圆钢!或方钢" 的型材或轧材%传统制订加热规范有理论计算法$经 验估算法$类推比较法和实测法等#这些方法虽各有 优点%但缺点特别明显%如其缺点是要么复杂化$片 面化和绝对化%要么过于简单化%其将个别因素或理 想因素作为标准依据% 很难满足锻造理论和实践性 很强的特点&相对稳定性差%准确性不足%误差性较 大%受主客观因素影响大%无法满足快$准$全的要 求%无法达到定性与定量的统一$技术与管理的统一 和理论与实践的统一#因此%克服上述加热规范制订 的缺点%而又发挥其优点%是制订合理和科学的锻件 加热规范的关键# # 锻件加热规范的理论计算 #$! 装料炉温理论计算 钢料在开始预热阶段%温度低而塑性差%同时还 存在蓝脆区%为了避免温度应力过大引起裂纹%规定 装料炉温#根据加热温度应力的理论计算推导%圆钢 坯料最大允许温度差' # " !'" 式中'$!!%(( (最大允许温度差%*& $" %(( (许用应力!可按相应温度的强度极限 计算" & $ (( (线膨胀系数% ) *"& "(( (弹性模数%+ , ##- # 圆钢坯料装炉最大允许的温差% 实际应用中比 理论计算的偏低# #$" 加热速度的理论计算 在加热规范中有 - 种不同的加热速度# 一种是 最大可能的加热速度 !即加热炉按最大热能升温时 所达到的加热速度"%另一种是钢料允许的加热速度 !即钢料在保持其完整性的条件所允许的加热速度"# 圆钢允许的加热速度' $ "%- !-" 式中'$#%(( (允许的加热速度%* , 0& $(( (导温系数%#- , 0& %(( (坯料半径%## 由上式可知% 钢的导温系数越高% 强度极限越 大%断面尺寸越小%则允许加热速度越大#反之%允许 的加热速度就越小# 收稿日期'-""/1"21'/ 作者简介!李志广!'3/-1"#男#工程师#分厂副厂长#从事锻造科研 和管理 文章编号!'/2-1"1""!41"! 锻件加热规范的制订 李志广 ' $ 张健'$胡丰泽 - $ 赵臣俊 ! 5'(山西柴油机厂#山西 大同 "!2"!/$ -(中国人民解放军海军驻大同地区军事代表室#山西 大同 "!2"!/$ !(中国人民解放军装甲兵驻山西柴油机厂军事代表室#山西 大同 "!2"!/" 摘要!介绍了钢质锻件加热规范有关内容的理论计算公式#采用理论和实践相结合的方法#制订了具有 实用性和可操作性及可达到优质%高效和低耗效果的锻件加热规范#以用于指导实际生产中锻件加热温度 的控制& 关键词!机械制造$加热$锻件$规范制订 中图分类号!67!"2 文献标识码!8 !" 锻造!"#$%&' !"! 加热时间的理论计算 钢材加热时! 截面温差远小于钢材表面与炉温 间温差的为"薄钢材#!反之!截面温差很大!需考虑 保温时间的为"厚钢材$% !"!"# 恒温炉内加热时间 &!'对于(薄钢材$!当加热温度!!"##$时!可 按加热炉允许的最大加热速度加热时间为) ! % !"# "#$ %&(%) ' &)' 式中)! ** *加热时间!*+ !** *钢材重量!,-+ "#** *钢材平均热容量!,.

/ 0,- + $1+ $** *钢材受热面积!22" + "#** *综合给热系数!3 / &2" , ,'+ %&** *炉温!$+ %'** *钢材加热开始时钢材温度!$+ %)** *加热终了时钢材温度!$% &"'对于"薄钢材$!当加热温度4!"##$时!按综 合辐射传热计算! 忽略影响不大的对流传热的加热 时间为) $" & *& !## ' ) # *) *& (# *' *& $ % & ' &5' 式中)" ** *导出辐射系数为 )6785!3 / &2 ,