Способи нагріву заготовок
Нагрівання заготовок для подальшої їх гарячої обробки тиском може здійснюватися такими способами:
- в горнах,
- в полум'яних печах,
- контактним електричним,
- індукційним електричним.
Нагрівання в горнах застосовують в кузнях при одиничному виготовленні невеликих за розміром заготовок.
Полум'яні печі підрозділяються на камерні і методичні. Перші мають порівняно невеликі розміри (площа поду до 2,5 м 2), працюють на мазуті або на газі. Зазвичай їх будують з рекуператорами. У камерних печах температура по всьому робочому простору печі однакова.
Методичні печі мають подовжену робочу камеру, в якій нагріваються заготовки механічними штовхачами переміщаються назустріч гарячому газу, поступово підігріваючись до входу в зону високих температур. Таким чином, на відміну від камерних печей в методичних печах температура в робочому просторі підвищується від завантажувального вікна до вікна видачі нагрітих заготовок. Методичні печі більш економічні, ніж камерні, але разом з тим і більш складні і дороги; їх зазвичай застосовують в серійному і масовому виробництвах.
Недолік полум'яних пече й - обезуглероживание поверхонь сталевих заготовок і значні втрати металу від поверхневого чаду.
Для того щоб уникнути утворення окалини, нагрів металу до 1000 ° С виробляють в печах із захисною середовищем в середовищі окису вуглецю ( «безокислітельний нагрів»).
Найбільш досконалим при значних програмах випуску, але в даний час ще порівняно дорогим є нагрів заготовок в електричних печах опору. Електричні печі опору застосовують найчастіше для нагріву заготовок з кольорових металів і сплавів, рідше - для нагріву заготовок стали.
Більш досконалими слід вважати індукційні і контактні електронагрівальні пристрої.
Індукційний нагрів заготовити до здійснюється в індукторі струмом промислової частоти (500-8000 гц); струми промислової частоти застосовують для нагріву великих заготовок діаметром понад 150 мм, а підвищеної частоти для заготовок діаметром менше 150 мм.
Частота струму з достатньою точністю може бути розрахована за формулою F = 30000 / D 2. де D - діаметр заготовки в см. Нагрівається заготовка поміщається в індуктор, подібний до описаного на 57 стор. Переваги індукційного нагріву наступні: швидке нагрівання заготовки, можливість точно регулювати температуру нагріву, простота автоматизації процесу нагріву, малі площі, потрібні для нагрівальних установок, відсутність речовин, що забруднюють робоче місце.
Індуктори для нагріву заготовок влаштовують близько ковальських механізмів або вбудовують в них. Витрата електроенергії при індукційному нагріванні становить 0,4-0,5 кВт * год на 1 кг нагрітої стали.
Індукційний нагрів є перспективним процесом (особливо в масовому виробництві) при заготовках діаметром до 100 мм.
Контактний нагрів здійснюється при затиску заготовки в контакти електронагрівального пристрою пропусканням через неї електричного струму великої сили, напругою 6-12 ст. Контактний нагрів застосовується для заготовок діаметром від 18 до 70 мм.