車輪鍛件的加熱是鍛造工藝中的關鍵環節,直接影響鍛件質量和性能。以下是行車輪鍛件常用的加熱方法及技術要點:
1. 常用加熱方法
(1) 燃氣爐加熱(火焰加熱)
原理:利用天然氣、煤氣或液化石油氣燃燒產生高溫加熱坯料。
特點:
設備成本較低,適合中小批量生產。
加熱速度可控,但溫度均勻性較差(需合理布置燒嘴)。
需控制燃燒氣氛,避免氧化脫碳(可通過保護氣氛減少損耗)。
(2) 電感應加熱
原理:利用電磁感應使金屬坯料內部產生渦流而發熱。
特點:
加熱速度快(幾秒至幾分鐘),效率高。
溫度控制精準,氧化少,適合自動化生產線。
設備投資高,適合大批量生產(如汽車輪轂鍛造)。
(3) 電阻爐加熱
原理:通過電阻絲或硅碳棒發熱,輻射加熱坯料。
特點:
溫度均勻(±10℃以內),適合高合金鋼或精密鍛造。
能耗較高,加熱速度較慢。
(4) 燃油爐加熱
應用場景:柴油或重油作為燃料,適用于無天然氣供應的地區。
缺點:環保性差,需處理廢氣,逐漸被替代。
2. 加熱工藝參數
溫度范圍:
碳鋼:1100~1200℃
合金鋼:1150~1250℃(視具體成分調整)。
加熱時間:根據坯料尺寸和材質計算,通常按每毫米直徑/厚度0.6~1.2分鐘估算。
保溫時間:確保芯表溫度一致,避免鍛造開裂。
3. 關鍵技術要求
溫度均勻性:避免局部過燒或未熱透(尤其大截面車輪)。
氧化控制:
采用保護氣氛(如氮氣)或噴涂防氧化涂層。
感應加熱氧化皮量可比火焰加熱減少70%以上。
脫碳預防:對含碳量高的鋼種(如60鋼),需降低加熱區氧含量。
4. 先進加熱技術
梯度加熱:對復雜車輪鍛件,分區控溫(如輪輞與輪輻不同溫度)。
激光輔助加熱:局部快速加熱,用于高精度成形。
余熱利用:利用鍛造后余溫進行熱處理(如正火),節能降耗。
5. 質量控制要點
測溫方式:紅外測溫儀或埋入式熱電偶實時監控。
金相檢測:加熱后檢查晶粒度(通常要求5~8級)。
缺陷預防:過燒(晶界熔化)、熱裂(加熱速度過快)等。
總結
車輪鍛件加熱需根據材料、尺寸和生產批量選擇合適方法:
大批量:優先電感應加熱(高效節能)。
小批量/大尺寸:燃氣爐或電阻爐(靈活性高)。
高合金材質:嚴格控制加熱速度和均勻性。
加熱工藝需與后續鍛造、熱處理工序協同優化,以確保行車輪鍛件的疲勞強度、沖擊韌性等關鍵性能。