[发明专利]一种减小脱碳层厚度的锻造加热方法

说明书

本发明公开了一种减小脱碳层厚度的锻造加热方法，属于锻造领域，其技术方案要点是包括一下步骤：步骤S1：放置：将切割完成后的坯料放置于电加热炉中；步骤S2：加热，利用电加热对坯料进行加热：步骤S3：锻造，将加热后的坯料输送至锻锤设备处进行锻压；利用电磁感应加热法对坯料表面进行加热，利用接触电加热法对坯料的中心部位进行加热，接触电加热法对坯料通电时坯料内产生的电流方向与电磁感应加热法的感应线圈呈同轴设置，磁感应加热法和接触电加热法间隔对坯料进行加热。本发明具有减小坯料脱碳层厚度的效果。

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，更具体地说，它涉及一种减小脱碳层厚度的锻造加热方法。

背景技术

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

热锻使锻造的一种方式，将坯料加热至再结晶温度以上，金属固相线温度以下。为了获得良好的锻后组织，需要使锻前温度尽接近金属固相线，但是温度过高或者保持高温的时间过长会导致坯料表层脱碳层加厚，如果脱碳层厚度超过切屑加工余量会导致成品工件表面的碳含量减少，导致工件硬度和强度下降。

目前，公开号为CN202721845U的中国发明专利公开了一种节能型大功率IGBT串联谐振式锻造感应加热炉，包括整流主电路、逆变电路主、控制电路和驱动电路；三相工频交流电通过整流主电路整流后接逆变电路，所述逆变电路输出接炉体并通过互感器取样反馈到控制电路；所述控制电路与驱动电路相连接，驱动电路与功率模块IGBT连接形成一个闭环线路；所述功率模块IGBT输出端接到串接的谐振电容与炉体上形成振荡电路。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：利用电磁感应原理对于坯料进行加热时，因为受到趋肤效应的影响，涡旋电流会集中于坯料的边缘处，从而导致坯料表面的温度高于坯料中心的温度，为了使坯料整体的温度接近到金属固相线，使坯料较长时间处于被加热的状态，利用边缘的高温进行热传递。而这样会使坯料表面较长时间处于高温，进而导致坯料表层脱碳层加厚。

发明内容

本发明目的在于提供一种减小脱碳层厚度的锻造加热方法，具有减小坯料脱碳层厚度的效果。

本发明为了实现上述目的，提供了如下技术方案：一种锻造加热方法，包括一下步骤：步骤S1：放置：将切割完成后的坯料放置于电加热炉中；步骤S2：加热，利用电加热对坯料进行加热：步骤S3：锻造，将加热后的坯料输送至锻锤设备处进行锻压；其特征在于，利用电磁感应加热法对坯料表面进行加热，利用接触电加热法对坯料的中心部位进行加热，接触电加热法对坯料通电时坯料内产生的电流方向与电磁感应加热法的感应线圈呈同轴设置，磁感应加热法和接触电加热法间隔对坯料进行加热。

通过采用上述技术方案，利用接触电加热法对坯料中心部分进行加热，利用电磁感应加热法对坯料表面部分进行加热，快速使坯料内部的温度上升，快速的提升坯料表面的温度，从而使坯料表面温度快速达到金属固相线附近，使坯料表面处于高温的时间缩短，进而减少了坯料脱碳，最后达到减小坯料表面脱碳层的厚度，增加了成品坯料表面硬度和结构强度。

本发明进一步设置为：先电磁感应加热坯料然后再利用接触电加热法坯料。

通过采用上述技术方案，先利用电磁感应加热坯料，使其表面的温度高度再结晶温度，但远低于金属固相线的温度，不至于坯料表面脱碳速度过快；然后再利用接触电加热法对坯料的靠近轴心的部分进行加热，使坯料内部温度接近金属固相线时，在热传递下使坯料表面的温度也上升，减小了坯料表面处于高温的时间，达到减小坯料表面脱碳层的厚度。