Kuumataontamisen tarkoitus ja menetelmä

Metalliaihion lämmittämisen tarkoitus ennen taontaa on parantaa metallin plastisuutta, vähentää muodonmuutoskestävyyttä, tehdä siitä helppo virtaa ja muotoilla sekä saada hyvä mikrorakenne takomisen jälkeen. Siksi lämmityksellä ennen taontaa on suora vaikutus takomisen tuottavuuden parantamiseen, takomisen laadun varmistamiseen ja energiankulutuksen säästämiseen. Eri lämmönlähteiden mukaan metalliaihioiden lämmitystavat voidaan jakaa liekkilämmitykseen ja sähkölämmitykseen.

Liekkilämmitys

Liekkilämmityksen tarkoituksena on käyttää polttoainetta (hiiltä, ​​koksia, raskasta öljyä, dieseliä ja kaasua) polttamalla liekkilämmitysuunissa korkean lämpötilan kaasun (liekin) tuottamiseksi, joka sisältää suuren määrän lämpöenergiaa. Lämpöenergia siirtyy aihion pinnalle konvektion ja säteilyn kautta, jonka jälkeen pinta siirretään lämpöä keskelle metalliaihion lämmittämiseksi.

Kun lämmityslämpötila on alle 600–700 astetta, aihio lämmitetään pääasiassa konvektiolämmönsiirrolla. Ns. konvektiolämmönsiirrolla tarkoitetaan jatkuvaa liekin virtausta aihion ympärillä ja lämpöenergian siirtymistä metalliaihioon korkean lämpötilan kaasun ja aihion pinnan välisen lämmönvaihdon kautta. Kun lämmityslämpötila ylittää 700-800 astetta, aihion lämmitys on pääasiassa säteilylämmönsiirtoa. Ns. säteilylämmönsiirrolla lämpöenergiaa muutetaan säteilyenergiaksi korkean lämpötilan kaasun ja uunin kautta. Kun sähkömikroaaltojen lähettämä säteilyenergia on absorboitunut metalliaihioon, säteilyenergia muunnetaan lämpöenergiaksi aihion lämmittämiseksi. Kun tavallista taontauunia kuumennetaan korkeassa lämpötilassa, säteilylämmönsiirron osuus on yli 90 prosenttia ja konvektiolämmönsiirron osuus on vain 8 prosenttia ~ 10 prosenttia.

Liekkilämmitysmenetelmän etuna on kätevä polttoaineen lähde, yksinkertainen uunin rakenne, alhaiset lämmityskustannukset ja laaja käyttöalue aihioille. Työolosuhteet ovat kuitenkin huonot, lämmitysnopeus hidas, hyötysuhde alhainen ja lämmityksen laatua on vaikea hallita. Tätä lämmitysmenetelmää käytetään laajalti erilaisten aihioiden lämmittämiseen.

Sähkölämmitys

Sähkölämmityksen tarkoituksena on lämmittää metalliaihioita muuntamalla sähköenergia lämpöenergiaksi. On induktio-sähkölämmitys, kontaktisähkölämmitys, vastusuunilämmitys ja suolakylpyuunilämmitys.

1. Induktiolämmitys

Induktoriin syötetyn vaihtovirran synnyttämän vaihtomagneettikentän vaikutuksesta vaihtopyörrevirta syntyy metalliaihion sisällä. Pyörrevirran ja magnetointikuumennuksen (magneettisen siirtymäkohdan alapuolella) ansiosta metalliaihio kuumenee suoraan.

Kun aihiota lämmitetään induktiokuumennuksen avulla, sisällä syntyvä virrantiheys on epätasainen pitkin leikkausta. Keskivirran tiheys on pieni ja pintavirran tiheys suuri. Tätä ilmiötä kutsutaan ihovaikutukseksi. Siten pintametalli kuumenee pääasiassa virran kautta ja ydinmetalli kuumenee ulkokerroksen lämmöllä. Lämmitysnopeuden parantamiseksi suuren halkaisijan omaaville aihioille tulisi valita pienempi virtataajuus virran tunkeutumissyvyyden lisäämiseksi; Halkaisijaltaan pienissä aihioissa voidaan pienen poikkileikkauskoon vuoksi käyttää suurempaa virtataajuutta, mikä voi parantaa sähkötehokkuutta.

2. Kosketa sähkölämmitystä

Kontaktisähkölämmityksen periaate on, että pienjännitesuurvirta kytketään suoraan metalliaihioon. Koska metallilla on tietty vastus, virta tuottaa lämpöä sen läpi, jotta se voidaan lämmittää.

Tietyn kokoista aihiota varten sen on tuotettava tietty määrä lämpöä kuumentaakseen määritettyyn lämpötilaan. Yleisen metallin vastusarvo on kuitenkin suhteellisen pieni. Tuottavuuden parantamiseksi ja lämmitysajan lyhentämiseksi on välttämätöntä ohjata suurta virtaa aihioon. Oikosulun välttämiseksi käytetään usein menetelmää jännitteen alentamiseksi alhaisen jännitteen ja suuren virran saamiseksi. Siksi kosketussähkölämmityksen muuntajan apuliittimen tyhjäjännite on vain 2-15v.

Kontaktisähkölämmitykselle on ominaista nopea lämmitysnopeus, pienempi metallin palamishäviö, rajoittamaton lämmityslämpötila-alue, korkea lämpötehokkuus, alhainen virrankulutus, alhainen hinta, yksinkertainen laitteisto ja kätevä käyttö. Aihion pinnan karheus ja muoto ja koko ovat kuitenkin ehdottoman välttämättömiä, erityisesti aihion pään tulee olla säännöllinen ilman vääristymiä. Lisäksi lämmityslämpötilan mittaaminen ja säätäminen on vaikeaa. Soveltuu pitkien aihioiden koko- tai paikallislämmitykseen.