中頻加熱爐或者中頻電爐加熱工件毛坯時間的設計,主要是確定在保證工件毛坯徑向溫差不大于給定值時,且所需要中頻加熱爐或者中頻電爐最短的加熱時間,對一定的中頻加熱爐或者中頻電爐感應器線圈來說,中頻爐生產率要求越高,加熱節拍越短,加熱時間則要求越短;中頻加熱爐或者中頻電爐的單位面積功率密度增大,則相應地工件毛坯增大徑向溫差;這就要求根據最短的加熱時間與生產率這兩個條件,來確定感應器的長度,但是感應器的長度由于受到結構與制造成本的制約而不能無限加長,中頻電爐必要時就需增加感應加熱爐的臺數來滿足生產率的要求。
中頻加熱爐或者中頻電爐在鍛造或沖壓前得加熱通常為1200℃,實際允許的毛坯表面和中心部的溫度100―150℃。在加熱終了與開鍛以前的間隔時間里,由于向外界介質的散熱和熱傳導的作用,毛坯的溫度已很均勻。
在選擇中頻加熱爐或者中頻電爐加熱工件時間還要考慮下面二點:
由于加熱時間較長,單位面積功率很小,因此,中頻電爐向周圍空間的熱損失對沿截面溫度分布的特性發生重大影響,由于存在熱損失,使有效層范圍內的溫度差比計算所得的小,使計算所得加熱時間短。由于加熱開始時毛坯的鐵磁性比加熱終了時要大,因此用加熱開始時的單位面積功率會使計算所得的加熱時間短。
中頻感應爐為了縮短感應加熱時間,可采用一種快速加熱的方法,即在開始加熱時用大功率,快速地把毛坯表面加熱都最終溫度,然后把功率降到維持毛坯表面溫度不變的數值,這種快速加熱的方法,在開始加熱時表面和中心的溫度差較大,熱量快速向中心部分傳導。
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