• 車輪鍛件在熱處理過程中傳熱的一般規律

    2020-05-10 12:13:02 楊英杰 37

           熱傳遞是一種復雜的物理現象。車輪鍛件在熱處理過程中熱傳遞的基本方式有三種:傳導、對流和輻射。實際上三種傳熱方式并非單獨存在,熱量從某一物體傳至另一物體往往是這三種基本傳熱方式的不同組合,但不論其組合方式如何,溫度差的存在是產生傳熱過程的先決條件。熱量直接由物體的一部分傳至另一部分,或由一物體直接傳至與其接觸的另一物體,而物體的質點沒有移動(指宏觀的物質移動)的傳熱現象,稱為傳導傳熱。例如,熱處理爐中的熱量由爐墻內表面直接通過爐墻傳至爐墻外表面;工件在爐底板上加熱,爐底板的熱量直接傳給工件而將工件加熱。流體中不同部分的相對位移,使不同部分的質點相互混合,或者流體質點與固體表面碰撞而進行的熱交換現象,稱為對流傳熱。對流傳熱只有在流體運動時才能發生。由物體表面直接向外界發射可見的和不可見的射線,在空間傳遞熱能的現象稱為輻射傳熱。輻射傳熱與傳導傳熱、對流傳熱是有本質區別的,它在傳遞熱能的過程中,不需要相互接觸,也無需質點的移動,是一種非接觸傳遞熱能的方式,即使在真空中,輻射傳熱也照常能進行。

    車輪鍛件

           車輪鍛件在熱處理爐中加熱時,一般是車輪鍛件表面通過輻射或對流傳熱的方式從加熱設備中取得熱量,同時車輪鍛件表面又以傳導傳熱方式將熱量傳給其心部。所以,熱處理爐中的傳熱,每種基本傳熱方式并非單獨存在,而往往總是三種傳熱方式同時并存的綜合傳熱。但是,隨著加熱溫度及加熱設備的不同,各種傳熱方式起的作用有明顯的差別。

           當加熱溫度高于600℃時,爐子的傳熱以輻射為主,此時輻射傳熱的傳熱過程最為強烈,且由于物體的輻射能力與其溫度的四次方成正比,因此隨著溫度的升高,輻射傳熱過程劇烈增強。所以爐溫越高,車輪鍛件升溫速度就越快,所需加熱時間也就越短。

    鍛件

           當加熱溫度低于600℃時,爐子的傳熱以對流傳熱為主。在這種情況下,加快爐內介質的流動速度,顯然可以加速傳熱過程。這就是空氣回火爐中要裝置風扇的原因。

           車輪鍛件在鹽浴爐中加熱時,除了對流傳熱加強外,還由于熔融鹽液的熱容量要遠遠大于空氣,因此其加熱速度就比較快。達到同樣的加熱溫度,鹽浴爐中的加熱時間只是箱式電阻爐中加熱時間的一半。


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