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1  緒論

生產(chǎn)制造行業(yè)是個競爭異常激烈的行業(yè)，所有成功的制造業(yè)者比以往任何時候更專注于采用更和更經(jīng)濟的方法進行生產(chǎn)。感應加熱在鍛造這個行業(yè)扮演著非常重要的角色。感應加熱不僅在加熱的成本和效率上比傳統(tǒng)的加熱設備高很多，而且不論是生產(chǎn)環(huán)境還是對環(huán)境的污染都更小，感應加熱在眾多的加工制造行業(yè)中有非常廣的應用和發(fā)展空間。

2  鍛造及感應加熱介紹

2.1 鍛造簡介

今日所稱的鍛造概念，包括自由鍛、模鍛、擠壓、軋制、冷鐓、冷沖和輾擴等諸多工藝方法，除冷鐓、冷沖在常溫下進行外，不論采用何種鍛造方法，都要將欲進行鍛造的金屬坯料進行預先加熱，以使金屬具有良好的塑性，較低的變形抗力。經(jīng)過鍛造的金屬，組織更為致密，具有更高的力學性能。

一般金屬鍛造坯料的加熱溫度，取決于金屬的再結晶溫度。鍛造的溫度與金屬的性質(zhì)密切相關。鋼的再結晶溫度約在460℃左右。300-800℃一般稱為溫鍛；鋼的熱鍛依據(jù)合金的差異一般介于800-1200℃。而對于鋁及鋁合金，一般的鍛造溫度在400℃左右；銅與銅合金的鍛造溫度在750-900℃；鈦及鈦合金的鍛造溫度通常都要高于1000℃。

全數(shù)字感應加熱電源

（2）感應加熱爐  加熱爐主要為銅管繞制的感應線圈和密封耐高溫結構組成，作用是將電能轉(zhuǎn)化為熱能使坯料升溫。

圖4 加熱爐

（3）控制和操作系統(tǒng)  鍛壓生產(chǎn)中控制和操作系統(tǒng)多以PLC加操作面板來執(zhí)行生產(chǎn)節(jié)拍。智能化、自動化控制，保證高的生產(chǎn)精度及效率。

3.2 參數(shù)計算

鍛造生產(chǎn)中主要計算加熱電源的功率和頻率。

（1）功率計算

透熱功率非常重要的指標。在透熱中，能量密度應該保持相應低一些，以允許進行從外從外層（通過較高電流密度可以較快地加熱）到里層的熱傳導。在忽略溫度梯度的影響后，吸收的能量取決于所需的溫升ΔT，單位時間內(nèi)加熱的總重量m ，以及材料的比熱Cm。

P1=Cm*m*ΔT/s

其中，P1為加工所需要的總功率，單位為 kJ / s ；Cm為金屬比熱，單位為

kJ/（kg*℃）；m為被加熱的質(zhì)量，單位為kg；T 為需要加熱的溫升，單位為℃ 。

這里的P1是加工總功率，還需要考慮熱輻射P2和線圈損耗P3。當然，在快速加熱的場合，可以忽略熱輻射P2。

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