一种锻件局部加热炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种加热设备，具体公开一种锻件局部加热炉，其特征在于，包括圆筒形的炉壳(3)，铺设在炉壳(3)内侧的侧壁保温层(2)，覆盖在侧壁保温层(2)内侧的侧壁耐火层(4)，从上至下等距离固定在侧壁耐火层(4)内侧的多个环形托片(6)，被固定在每个环形托片(6)上作为热源的环形的电阻丝(5)，炉底的底部保温层(9)和铺设在底部保温层(9)上的底部耐火层(8)，覆盖在加热炉上的两个半圆形炉盖(1)。所述底部耐火层(8)上表面中央放置有垫块(7)。所述半圆形炉盖(1)的直边中间设有半圆形缺口，两个半圆形炉盖(1)拼成一个完整的圆形顶盖，两个半圆形炉盖(1)上的半圆形缺口拼成一个圆形孔。
【专利说明】—种锻件局部加热炉
【技术领域】
[0001]本实用新型属于锻造加热【技术领域】，具体涉及一种锻件局部加热炉。
【背景技术】
[0002]在变截面长轴径零件中，低压涡轮轴是受力转动的关键零件，由高温合金制成，高温合金变形抗力大，锻造温度范围窄，对加热炉的均匀性要求比较高。如图3所示的锻件是一个变截面长轴径局部成形锻件，锻造温度为1020°C，如图1所示，锻件头部局部加热后锻造变形，而另一部分不需变形，最终形成如图4所示零件。
[0003]目前对于变截面长轴径零件的生产有整体模锻和两段焊接的方法。由于低压涡轮轴的材料变形抗力大，而且锻件较长，若采用整体模锻需要投入大量的设备、模具，而且，就目前的加热方法，需将锻件整体加热，这样一来，所需加热炉体积很大，制作成本高，费时费电耗材，增加了锻件的成本；若采用焊接形式，焊缝的质量势必将严重影响产品的质量，例如航空发动机，焊接低压涡轮轴的方法已不能满足航空发动机的安全性要求。所以，最好的办法是对锻件进行局部加热，但如果用现有箱式电炉进行局部加热，局部加热炉的温度均匀性无法保证，锻件转移时也费时费力，使锻件温度难以保证。
[0004]因此，对于只需局部加热便可满足锻造工艺要求的变截面长轴径类的锻件坯料来说，需要一种能适用于变截面长轴径锻件局部加热的加热炉。
实用新型内容
[0005]针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种锻件局部加热炉，它能够对较长的锻件进行局部加热，不但炉内温度均匀，而且有利于锻件转移，使锻件终锻温度得到保证。
[0006]为达到以上目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。
[0007]一种锻件局部加热炉，其特征在于，包括圆筒形的炉壳，铺设在炉壳内侧的侧壁保温层，覆盖在侧壁保温层内侧的侧壁耐火层，从上至下等距离固定在侧壁耐火层内侧的多个环形托片，固定在每个环形托片上作为热源的环形的电阻丝，设置在加热炉炉底的底部保温层和铺设在底部保温层上的底部耐火层，覆盖在加热炉上的两个半圆形炉盖；所述底部耐火层上表面中央放置有垫块；所述半圆形炉盖的直边中间设有半圆形缺口，两个半圆形炉盖拼成一个完整的圆形顶盖，两个半圆形炉盖上的半圆形缺口拼成一个圆形孔。
[0008]上述技术方案的特点和进一步改进:
[0009]所述电阻丝共有十二趟，上六趟为上区，下六趟为下区，每区采用三相电源供电。
[0010]所述上区设置有用于记录温度和用于温度报警的一个第一 S分度双芯热电偶；所述下区设置有用于记录温度和用于温度报警的一个第二 S分度双芯热电偶；其中每个S分度双芯热电偶的一个单芯热电偶用于记录温度，另一单芯用于温度报警。
[0011]本实用新型的有益效果是，通过对加热炉顶盖上设圆形孔，以将锻件其他非加工部分露出在外，减小了加热炉的体积，节省了能源，也有利于锻件的固定和转移。加热炉内设有等距离分布在加热炉内的环形的电阻丝，使得加热炉内温度均匀，保证了锻件终端温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进行进一步的详细说明:
[0013]图1是本实用新型的一种锻件局部加热炉的正面结构示意图；
[0014]图2是本实用新型的一种锻件局部加热炉半圆形炉盖正面示意图；
[0015]图3是本实用新型的一种锻件局部加热炉所用以加热的锻件结构示意图；
[0016]图4是图3所示锻件所要求加工成形的零件结构示意图。
[0017]在以上图中:1、半圆形炉盖；2、侧壁保温层；3、炉壳；4、侧壁耐火层；5、电阻丝；6、环形托片；7、垫块；8、底部耐火层；9、底部保温层。
【具体实施方式】
[0018]参考图1和图2，为本实用新型的一种锻件局部加热炉，它有一个圆筒形的炉壳
(3)，在炉壳(3)内侧铺设有侧壁保温层(2)，在侧壁保温层(2)内侧覆盖有侧壁耐火层
(4)，在侧壁耐火层(4)内侧从上至下等距离固定有多个环形托片￠)，在每个环形托片(6)上固定有作为热源的环形的电阻丝(5)，在加热炉炉底设置有底部保温层(9)，在底部保温层(9)上铺设有底部耐火层(8)。在加热炉上还配备有两个半圆形炉盖(1)。其中，底部耐火层(8)上表面中央放置有垫块(7)。半圆形炉盖(1)的直边中间设有半圆形缺口，两个半圆形炉盖(1)可以拼成一个完整的圆形顶盖，两个半圆形炉盖(1)上的半圆形缺口可以拼成一个圆形孔。
[0019]在本实用新型的锻件局部加热炉的一个实施例中，加热炉内腔尺寸为Φ980πιπι，夕卜圆尺寸为Φ 1730_，加热炉的侧壁耐火层(4)和底部耐火层(8)为160_高铝低水泥高温耐火浇注料，耐火度为1700°C。侧壁保温层(2)和底部保温层(9)选用硅酸铝纤维毡和含锆硅酸铝纤维针刺毯的复合结构，这样既薄保温性能又好，而且节省空间。经计算，当该炉在使用温度1020°C、炉墙厚度305mm时，侧壁保温层(2)与炉壳(3)界面温度为38°C，完全满足一般工业炉设计要求。
[0020]加热炉内的电阻丝(5)共有十二趟，上六趟为上区，下六趟为下区，每区采用三相电源供电，每相间为两趟。电阻丝(5)材料为0Cr21Al6Nb,电阻丝直径d = 6.0mm, ρ 1000Γ =1.445Ω.πιπι2/Μ。单相电热元件:1^态电阻=3.23 Ω，电热元件长度61.60m，重量12.5kg。校核电阻丝表面负荷ω = 1.32ff/cm2,电阻丝的节距h = 12.2mm。
[0021]本加热电炉为高温炉，低压涡轮轴锻件的使用温度1020°C ±10°C，工件加热到1020°C需要热量27240KK，合32KW ;耐火浇注料侧壁耐火层热损失93002kJ/h，合25.83KW ；耐火浇注料底部耐火层及垫块(7)热损失58689kJ/h，合16.3KW;开启半圆形炉盖(1)的辐射热损失28552kJ/h，合7.93KW ;三者之和为82.06KW，考虑再增加其他未计入的热损失12%，该炉所需功率为92KW。
[0022]在低压涡轮轴锻件的加热过程中，加热电炉分上下两区来控温，上、下两区对应插入一个第一 S分度双芯热电偶和一个第二 S分度双芯热电偶，其中每个S分度双芯热电偶的一个单芯热电偶用于记录温度，另一单芯用于温度报警，从而形成双独立系统控制加热炉的加热，实际加热监测上下两区控温精度在±10°c范围内，保证了炉子的加热温度和零件的正常锻造工作。
[0023]本实用新型的锻件局部加热炉给锻件加热时，先将加热炉的两个半圆形炉盖(1)打开，将锻件放入加热炉内的垫块(7)上，然后将半圆形炉盖(1)闭合，两个半圆形炉盖(1)中的半圆形缺口拼成一个圆孔，刚好将锻件夹持住，然后再进行加热。待锻件加热好后，打开半圆形炉盖(1)，机械手取出锻件进行锻造。该加热方法保证了变截面长轴件锻造变形部分的加热温度需求，又使不变形部分露出在加热炉外，节省了能源和加热炉体积，有利于锻件的移动，加热炉内等距排列的电阻丝(5)能够确保锻件的终端温度，保证了长轴径(低压涡轮轴)锻造的可靠性，满足产品的性能要求，实现长轴类锻件的一次成型率，减少了锻件得火次，缩短了加工周期，提高了生产率，降低了生产成本。
[0024]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种锻件局部加热炉，其特征在于，包括圆筒形的炉壳(3)，铺设在炉壳(3)内侧的侧壁保温层(2)，覆盖在侧壁保温层(2)内侧的侧壁耐火层(4)，从上至下等距离固定在侧壁耐火层(4)内侧的多个环形托片￠)，固定在每个环形托片(6)上作为热源的环形的电阻丝(5)，设置在加热炉炉底的底部保温层(9)和铺设在底部保温层(9)上的底部耐火层(8)，覆盖在加热炉上的两个半圆形炉盖(I);所述底部耐火层(8)上表面中央放置有垫块(7);所述半圆形炉盖(I)的直边中间设有半圆形缺口，两个半圆形炉盖(I)拼成一个完整的圆形顶盖，两个半圆形炉盖(I)上的半圆形缺口拼成一个圆形孔。
2.如权利要求1所述的一种锻件局部加热炉，其特征在于，所述电阻丝(5)共有十二趟，上六趟为上区，下六趟为下区，每区采用三相电源供电。
3.如权利要求2所述的一种锻件局部加热炉，其特征在于，所述上区设置有用于记录温度和用于温度报警的一个第一 S分度双芯热电偶。
4.如权利要求2所述的一种锻件局部加热炉，其特征在于，所述下区设置有用于记录温度和用于温度报警的一个第二 S分度双芯热电偶。
【文档编号】B21J17/02GK204220916SQ201420491923
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】朱敏鸿, 李增乐, 刘其飞, 冀胜利 申请人:陕西宏远航空锻造有限责任公司