在锻造船用锻件时,坯料的加热是确保材料塑性和成型质量的关键步骤。以下是坯料加热的详细流程和技术要点:
燃料炉加热
常见燃料:天然气、煤气、重油或柴油。
特点:适用于大型坯料(如船用曲轴、舵杆等),加热温度可达1200℃以上,但需控制炉内气氛以减少氧化。
应用:批量生产时经济性较高。
电加热
电阻炉/感应加热:通过电磁感应或电阻发热,温度控制精确(±10℃),氧化少,适合高合金钢或精密锻件。
优势:节能环保,但设备成本较高,多用于中小型坯料或特殊材料。
温度范围:
碳钢:1100~1250℃(如船用A级钢);
低合金钢:1150~1300℃(如EH36高强度钢);
高合金钢需根据成分调整(如不锈钢需防止过热)。
测温工具:红外测温仪或嵌入式热电偶,确保温度均匀性。
分段加热:
预热段(600~800℃):避免热应力导致开裂,尤其对大截面坯料(如直径>300mm)。
均热段:升至锻造温度并保温,使芯表温度一致(保温时间按1.5分钟/mm计算)。
氧化控制:
采用保护气体(如氮气)或涂防氧化涂层,减少火耗(可降低5%~15%)。
连续式炉:适合流水线生产,如船用轴类件。
室式炉:适用于单件小批量大型锻件(如锚链环)。
感应炉:高效加热棒料或局部加热(如法兰锻造)。
温度均匀性:坯料芯表温差需<50℃,避免锻造开裂。
过热/过烧检测:通过金相分析或高温目测(过烧时表面呈“橘皮”状)。
记录追溯:全程温度曲线记录,满足船级社认证(如ABS、LR等)。
防爆措施:燃气炉需安装泄漏报警系统。
余热利用:烟气余热回收可节能20%~30%。
减排:配备除尘和脱硫装置(尤其燃煤/油炉)。
通过精确控制加热参数,可确保船用锻件(如艉轴、舵柄等)的机械性能和内部组织符合严苛的航海标准(如ISO 5832或船级社规范)。