金属加工与工件表面的传热过程

下面我们就来具体介一下金属加工与工件表面的传热过程。

1、对流传热

对流热传时，热量的传递靠发热体与工件之间流体的流动进行。流体指点在发热体表面靠热传导获得热量，然后流动至工件表面时把其热量又借热传导给工件表面。因此，对流传热和流体的转移密切相关。

从对流传热的物理过程可以看出，影响传热系数的因素很复杂，还包括以下因素。

(1)流体运动的情况

作为传递热量的流体，其运动状态可分为静止和强迫流动两种状态。静止状态的液体或气体在加热过程中由于近热源与远离热源(工件附近)处的温度不同，其密度也不同，因而发生自然对流，其热量的传递就靠此种对流进行。

(2)流体的物理性质

流体的导热系统、比热容及密度越大，传热系数越大;粘度系数越大，越不易流动，传热系数则越小。

(3)工件表面形状及其在炉内放置位置

工件表面形状及其在炉内防止位置或方式的不同，传热系数也不同。工件形状和放置位置对流体流动越有利，则传热系数越大。

2、辐射传热

任何物体，只要其温度大于绝对零度，就能从表面放出辐射能。辐射能的载运体是电磁波。在一定的范围内，辐射能被物体吸收后变为热能，波长在此范围内的电磁波成为热射线。热射线的传播过程成为热辐射。

工件放在炉内加热时，一方面它要接受从发热体、炉壁等辐射来的能量(热量)，但一般金属材料均非绝对黑体，因此对辐射来的能量不可能全部吸收，而有部分热量要反射出去;另一方面，其本身也要辐射出去一部分热量。因而用来加热工件的热量应由发热体、炉壁等辐射来的热量，减去反射的热量及自身辐射的热量。

3、传导传热

传导传热时这样一种传热过程，其热量的传递不依靠传热物质的定向宏观移动，而仅靠传热物质质点间的相互碰撞。传热物质质点在原位作热振动时，由于它们之间的相互碰撞，促使具有较高能量的质点把部分能量传递给能量较低的质点。温度是表征物体内能高低的一种状态参数，因此，热传导过程是温度较高的物质想温度较低的物质传递热量的过程。