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锻造锻件时热传递的基础知识

一、传导传热 

热量直接由物体的一部分传至另一部分，或由一物体直接传至与其接触的另一物体，而物体的质点没有移动（指宏观的物质移动）的传热现象，称为传导传热。例如，热处理炉中的热量由炉墙内表面直接通过炉墙传至炉墙外表面；工件在炉底板上加热，炉底板的热量直接传给工件而将工件加热。在这种传热方式中，炉墙、炉底板和工件的质点并没有移动，仅热量发生了转移，成于传导传热。 传导传热方式在固体、液体和气体中都存在，尤其在固体中明显,而流体(液体或气体）的传导能力一般较弱，有的常忽略不计。

二、对流传热

流体中不同部分的相对位移，使不同部分的质点相互混合，或者流体质点与固体表面碰撞而进行的热交换现象，称为对流传热。对流传热只有在流体运动时才能发生。盐浴炉中利用电磁力使熔融盐液与工件相对流动、在回火炉中热风循环流经锻件表面时的传热过程都是对流传热。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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锻造锻件时热传递的基础知识

辐射传热

由锻件表面直接向外界发射可见的和不可见的射线，在空间传递热能的现象称为辐射传热。辐射传热与传导传热、对流传热是有本质区别的，它在传递热能的过程中，不需要相互接触，也无需质点的移动，是一种非接触传递热能的方式，即使在真空中，辐射传热也照常能进行。太阳通过茫茫宇宙空间向地球传递热量，我们能感觉到烧红工件所发出的热量，都是辐射传热的典型实例。辐射传热的另一特点是在能量传递的过程中，伴随着能量形式的变化。

例如，太阳内部热核反应产生巨大的热能，部分热能转变成辐射能，以电磁波的形式向外发射，而地球吸收部分辐射能以后，又转化成热能。

任何物体都不断地向四周着辐射能，同时它们也吸收、反射别的物体投来的辐射能。两个物体之间的相互辐射，必然引起热量从温度较高的物体向温度较低的物体转移。辐射传热在中、高温热处理炉的热交换中起主要作用。

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山西锻件厂的余热利用有什么意义？

机械零件大量采用碳素结构钢和低合金结构钢，其锻件被常用的热处理工艺为正火、等温正火、退火和调质。

调质能耗：采用连续式电阻炉，淬火温度840℃~860℃,每kg锻件实际耗电约为0.6kWh.采用连续式电阻同火炉，回火温度550℃~650℃,每kg锻件实际耗电约0.4kWh。

正火能耗：采用连续式电阻炉，正火温度930℃~960℃，每kg锻件实际耗电为0.5kWh。

等温正火能耗：采用连续式电阻等温正火炉，加热温度为920℃~940℃，快速冷却，等温温度600℃~650℃,每kg锻件实际能耗约为0.8kWh。 

以上数据是统计连续式电阻炉全年的实际平均值，例如实际测量连续式铸链电阻淬火炉24h生产的单位电耗约0.5kWh/kg,但是，由于在全年生产过程中，故障停炉等各种原因反复升温，其每千克锻件实际耗电为0.6kWh。

以上数据仅供参考，因为锻件热处理能耗大小由炉型、装载方式、钢种和生产方式决定，其中周期加热炉比连续加热炉能耗大，例如连续式网带电阻炉或连续式铸链电阻炉能耗损失较小，而台车式电阻炉能耗损失就较大。

由以上分析可知，锻件在热处理过程中要消耗很多能源，因此国外工业发达国家均高度重视锻件的余热利用，大量采用锻件余热热处理工艺，国内使用也较多，但尚不普及。

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