[发明专利]一种不规则合金坯料加热装置及其加热方法

说明书

本发明公开一种不规则合金坯料加热装置及其加热方法，所述加热装置包括：感应加热装置，用于为所述不规则合金坯料进行加热；感应加热供应电源，连接于所述感应加热装置以对所述感应加热装置进行供电；合金坯料旋转装置，位于所述感应加热装置的下方；所述加热方法通过分区的加热方式对合金坯料进行加热，再取出所述合金坯料移入所述成型模腔内。本发明所述加热装置结构简单能够对坯料温度进行精确的控制、氧化少，并能够防止加热过程中晶粒长大和粗华；所述加热方法应用方便，利于快速精确的工业化生产。

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，具体涉及一种不规则合金坯料加热装置及其加热方法。

背景技术

坯料均热是整个热变形过程中的重要环节之一，对后续的成形过程、保证制件质量、提高制件生产率等都有直接影响，实现快速、均匀、精确加热不但可满足工业化大生产的需要，也能够防止加热过程中晶粒长大和粗化，影响最终制件的组织和性能。根据所采用热源不同，加热方法主要包括火焰加热、电阻加热和感应加热等几种，火焰加热是利用燃料如柴油、煤气、天然气等燃烧产生的热能对金属坯料进行加热，燃料来源方便，炉子修造简单，加热费用低，对金属坯料的适用范围广，但劳动条件差，环境污染重，加热速度慢，加热质量难以精确控制是其主要问题，电阻加热和感应加热则是通过把电能转化为热能来加热金属坯料，其中，电阻加热虽然具有工作环境好，金属坯料尺寸、形状不受限等优点，但不足之处是加热速度慢，生产效率低，加热质量难以控制，不能满足大工业生产节拍的需求，相比而言，感应加热则由于具有加热速度快，坯料温度容易控制，氧化少，便于实现机械化、自动化等优点，在大工业生产中得到越来越广泛的应用，但是由于交变电磁场的趋肤效应，感应加热时电流密度沿坯料横截面呈现中心电流小，表层大的分布规律，通常适合加热形状规则的圆形坯料，对于不规则的异型坯料，往往需要通过设计专用感应器结构、增加电磁屏蔽器、降低电源频率等综合手段来实现均匀加热，使得感应器的尺寸范围窄、设计难度大、制造成本高、电能消耗较大。

例如，中国专利申请号为201210534961.1的中国发明专利公开了一种大尺寸金属坯料的均匀加热装置和方法，该装置主要包括感应加热机构、坯料转运机构和风冷机构三部分，其基本原理是采用立式放置的单个感应加热线圈来加热坯料，坯料的加热方式采用高功率快速加热、中功率温度平衡和低功率均匀化的三段式加热方法，主要依靠风冷线圈对坯料表面的温度场进行控制，达到均匀加热大尺寸金属坯料的目的，该方法虽然可以减小大尺寸坯料加热过程的内外温差，达到温度场均匀的效果，但是无法满足不规则异型金属坯料均匀加热以及工业化大生产快速、精确、易于自动控制的加热需求。

基于现有技术存在的如上技术问题，本发明提出一种不规则合金坯料加热装置及其加热方法。

发明内容

本发明提供一种不规则合金坯料加热装置及其加热方法，所述加热装置结构简单能够对坯料温度进行精确的控制、氧化少，并能够防止加热过程中晶粒长大和粗化；所述加热方法应用方便，利于快速精确的工业化生产。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种不规则合金坯料加热装置，包括：

感应加热装置，用于为所述不规则合金坯料进行加热；

感应加热供应电源，连接于所述感应加热装置以对所述感应加热装置进行供电；

合金坯料旋转装置，作为所述规则合金坯料的放置平台，并位于所述感应加热装置的下方；

所述感应加热装置包括装置架体、固定在所述装置架体上的升降装置、固定安装在所述升降装置的升降端的加热平台和固定安装在所述加热平台上的感应加热单元，其中，所述感应加热单元由感应线圈构成，所述感应加热供应电源连接于所述感应线圈，所述感应线圈为纺锤状或圆柱状。

进一步地，所述感应加热供应电源为可控硅电源或IGBG电源，其中，所述感应加热供应电源的电源功率为25-200kw、电流频率为2000-10000Hz。