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锻件在加热和冷却过程中,将发生热胀冷缩的体积变化以及因相变时新旧两相比体积差异而发生的体积变化。由于热传导过程、锻件的表面比心部先加热或先冷却,在截面上外部分之间存在温差,导致锻件表面和心部的体积变化不能同时发生。各部分体积变化的相互牵制就会产生内应力。
锻件在加热或冷却时,由于表面和心部存在的温差导致热胀冷缩的不一致所引起的内应力称为热应力。热应力是热处理过程普遍存在的一种内应力。
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锻件的锻压工艺一般为:钢锭准备或坯料下料f钢锭(坯料) 检验f加热f锻造f冷却一中间检验f锻后热处理一清理一检验。
1、钢锭准备 多用于中型或大型锻件的生产,钢锭有冷热之 分。水压机主要用钢锭生产锻件,特别是热钢锭用得多。
2、坯料下料 主要适用于小型自由锻件和模锻件。由于各厂 条件不同,下料方法也各有不同。常用的方法有以下四种:剪切 (用剪切机下料)、锯切(用往复锯或圆盘锯下料)、气割下料和在 锤上用剁刀下料。
3、钢锭(坯料)检验 钢锭或坯料,在锻造生产称为 “来料”。来料检验是把住生产合格锻件的关,应严格按其工艺 规程检验,以免尺寸过大造成金属材料浪费,尺寸过小造成锻件尺 寸不足导致废品。
4、加热 整个加热过程应严格遵守加热规程,防止产生“过 热”或“过烧”等现象,以保证加热质量。
5、锻造锻造是锻压生产的主程序,对锻件质量起着决定性 的作用。锻造一般包括:各种压力机上模锻、自由锻造、锤上模锻等。为防止锻件产生缺陷,锻造程序应严格按其各基本工序的操作 规程和方法进行锻造。
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锻造锻件时热传递的基础知识
辐射传热
由锻件表面直接向外界发射可见的和不可见的射线,在空间传递热能的现象称为辐射传热。辐射传热与传导传热、对流传热是有本质区别的,它在传递热能的过程中,不需要相互接触,也无需质点的移动,是一种非接触传递热能的方式,即使在真空中,辐射传热也照常能进行。太阳通过茫茫宇宙空间向地球传递热量,我们能感觉到烧红工件所发出的热量,都是辐射传热的典型实例。辐射传热的另一特点是在能量传递的过程中,伴随着能量形式的变化。
例如,太阳内部热核反应产生巨大的热能,部分热能转变成辐射能,以电磁波的形式向外发射,而地球吸收部分辐射能以后,又转化成热能。
任何物体都不断地向四周着辐射能,同时它们也吸收、反射别的物体投来的辐射能。两个物体之间的相互辐射,必然引起热量从温度较高的物体向温度较低的物体转移。辐射传热在中、高温热处理炉的热交换中起主要作用。
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