CN111094600B - 直接电阻加热装置、直接电阻加热方法、加热装置、加热方法和热压成型方法 - Google Patents

Abstract

一种直接电阻加热装置，包括：其间设置有间隔地布置的第一电极和第二电极；电连接至电极的电源；电极移动机构，其被构造为在电极与工件接触的状态下并且在电流从电源通过电极施加至工件的状态下使至少一个电极沿着电极彼此对置的对置方向移动；第一和第二保持器，其被构造为保持工件，使得在至少一个电极移动的状态下，工件的位于电极之间的加热目标区域在对置方向上被保持在保持器之间；以及保持器移动机构，其被构造为移动至少一个保持器以沿着对置方向拉动工件。

Description

直接电阻加热装置、直接电阻加热方法、加热装置、加热方法 和热压成型方法

技术领域

本发明涉及一种直接电阻加热装置、直接电阻加热方法、加热装置、加热方法和热压成型法。

背景技术

例如，热处理施加于诸如中央立柱和加强筋这样的车辆结构以提高强度。热处理可以分为两类：间接加热和直接加热。间接加热的实例为炉内加热，其中工件被置于炉内并且控制炉的温度以加热工件。直接加热的实例包括感应加热和直接电阻加热，在感应加热中涡流施加于工件以加热工件，在直接电阻加热中电流直接施加与工件以加热工件。

根据第一现有技术(见例如JPH06-79389A)，金属坯料通过加热装置并且通过感应加热或直接电阻加热而被加热，从而在金属坯料受到塑性加工之前提高其可加工性。例如，包括感应线圈或电极辊的加热装置布置于切削机的上游，并且在电极辊的情况下，金属坯料通过电极辊受到直接电阻加热，而同时被电极辊持续地运送。

为了通过直接电阻加热将沿着长度方向大致具有等宽度的平坦钢板加热，电压可以施加于分别布置在钢板的长度方向两端处的电极之间。在该情况下，因为电流均匀地流过钢板，所以产生的热量在整个钢板上是均匀的。

根据第二现有技术(见例如JP3587501B2)，通过沿着钢板的长度方向并排布置多对电极来加热沿着长度方向具有变化宽度的钢板，每对电极中具有钢板的宽度方向上布置于钢板的一侧的一个电极并且布置于钢板的相反侧的另一电极，并且在每对电极之间施加相等的电流，从而将钢板加热至均匀温度。

根据第三现有技术(见例如JPS53-07517A)，一个电极固定于钢条的一段，并且夹持式的第二电极设置于钢条的加热目标部与钢条的非加热部之间的边界处，从而局部加热钢条。

当加热沿着其长度方向具有变化的宽度的钢工件时，通常希望使得钢工件的每单位体积施加的热量在整个钢工件上是均匀的，如炉内加热一样。然而，炉内加热需要大型设备，并且炉的温度控制是困难的。

因此，从生产成本的角度出发优选直接电阻加热。然而，当如第一现有技术中一样设置多对电极时，针对每对电极控制施加的电流量，这增加了设备成本。此外，相对于一个工件布置多对电极导致低生产率。

发明内容

本发明的示例性方面提供一种直接电阻加热装置、直接电阻加热方法、加热装置和加热方法，其能够均匀地加热工件或者将工件加热为具有期望的温度分布，降低成本，并且提高生产率；并且还提供一种热压成型方法，其中能够使用所述直接电阻加热方法和加热方法。

根据本发明的示例性方面，一种直接电阻加热装置，包括：第一电极和第二电极，该第一电极与第二电极布置为在所述第一电极与所述第二电极之间设置有间隔的情况下互相对置；电源，该电源电连接至所述第一电极和所述第二电极；电极移动机构，该电极移动机构被构造为在所述第一电极和所述第二电极与工件接触的状态下并且在电流从所述电源通过所述第一电极和所述第二电极施加于所述工件的状态下，使所述第一电极和所述第二电极中的至少一者沿着所述第一电极与所述第二电极互相对置的对置方向移动；第一保持器和第二保持器，该第一保持器和第二保持器被构造为保持所述工件，使得在所述第一电极和所述第二电极中的所述至少一者移动的状态下，所述工件的位于所述第一电极与所述第二电极之间的加热目标区域在所述对置方向上保持在所述第一保持器与所述第二保持器之间；以及保持器移动机构，该保持器移动机构被构造为使所述第一保持器和所述第二保持器中的至少一者移动以沿着所述对置方向拉动所述工件。

根据本发明的另一示例性方面，提供一种加热装置，其被构造为加热具有第一加热目标区域和第二加热目标区域的板状工件。第一加热目标区域的截面面积沿着第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着长度方向单调递增或单调递减。第二加热目标区域以整合的形式与第一加热目标区域的第一加热目标区域的宽度方向上的一部分邻接。加热装置包括被构造为加热第一加热目标区域的第一加热区和被构造为加热第二加热目标区域的第二加热区。第一加热区包括上述直接电阻加热装置。所述直接电阻加热装置的所述第一电极和所述第二电极的至少一者在所述长度方向上在所述第一加热目标区域上移动。

根据本发明的另一示例性方面，提供另一种加热装置，其被构造为加热具有第一加热目标区域和第二加热目标区域的板状工件。第一加热目标区域的截面面积沿着第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着长度方向单调递增或单调递减。第二加热目标区域以整合的形式在长度方向上与第一加热目标区域邻接。第二加热目标区域比第一加热目标区域宽。加热装置包括被构造为加热第二加热目标区域的局部加热区和被构造为加热第一加热目标区域和第二加热目标区域的整体加热区。整体加热区包括上述直接电阻加热装置。所述直接电阻加热装置的所述第一电极和所述第二电极的至少一者在所述板状工件的所述长度方向上移动。

根据本发明的另一示例性方面，一种直接电阻加热方法，包括：通过直接电阻加热来加热工件；以及通过拉动所述工件使已经由于直接电阻加热而膨胀的所述工件平坦。直接电阻加热包括：在第一电极和第二电极与所述工件接触的状态下并且在通过所述第一电极和所述第二电极向所述工件施加电流的状态下，使所述第一电极和所述第二电极中的至少一者沿着所述第一电极与所述第二电极互相对置的对置方向移动，其中所述第一电极与所述第二电极之间设置有间隔地布置为互相对置。拉动所述工件包括：利用第一保持器和第二保持器保持所述工件，使得在所述第一电极和所述第二电极中的至少一者移动的状态下，所述工件的位于所述第一电极与所述第二电极之间的加热目标区域在所述对置方向上被保持在所述第一保持器与所述第二保持器之间；以及

沿着所述对置方向移动所述第一保持器和所述第二保持器中的至少一者。

根据本发明的另一示例性方面，提供一种加热方法，其用于加热具有第一加热目标区域和第二加热目标区域的板状工件。第一加热目标区域的截面面积沿着第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着长度方向单调递增或单调递减。第二加热目标区域与第一加热目标区域的第一加热目标区域的宽度方向上的一部分邻接。加热方法包括：加热第二加热目标区域；和在加热第二加热目标区域之后，通过上述直接电阻加热方法加热第一加热目标区域，以将第一加热目标区域和第二加热目标区域加热至预定温度范围。第一电极和第二电极中的至少一者在长度方向上移动。

根据本发明的另一示例性方面，提供一种加热方法，其用于加热具有第一加热目标区域和第二加热目标区域的板状工件。第一加热目标区域的宽度沿着第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着长度方向单调递增或单调递减。第二加热目标区域以整合的形式在长度方向上与第一加热目标区域邻接。第二加热目标区域比第一加热目标区域宽。加热方法包括：加热第二加热目标区域；和在加热第二加热目标区域之后，通过上述直接电阻加热方法加热第一加热目标区域和第二加热目标区域，以将第一加热目标区域和第二加热目标区域加热至预定温度范围。第一电极和第二电极中的至少一者在长度方向上移动。

根据本发明的另一示例性方面，一种热压成型方法，包括：通过上述直接电阻加热方法加热工件的加热目标区域；以及通过压模压制所述工件。

根据本发明的另一示例性方面，一种热压成型方法，包括：通过上述加热方法加热板状工件的第一加热目标区域和第二加热目标区域；以及通过压模压制所述工件。

附图说明

图1A是示出根据本发明的实施例的直接电阻加热方法的直接电阻加热装置的图。

图1B是与图1A一起示出直接电阻加热装置和直接电阻加热方法的图。

图1C是与图1A和1B一起示出直接电阻加热装置和直接电阻加热方法的图。

图1D是与图1A至1C一起示出直接电阻加热装置和直接电阻加热方法的图。

图1E是与图1A至1D一起示出直接电阻加热装置和直接电阻加热方法的图。

图1F是与图1A至1E一起示出直接电阻加热装置和直接电阻加热方法的图。

图2A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图2B是与图2A一起示出直接电阻加热方法的图。

图2C是与图2A和2B一起示出直接电阻加热方法的图。

图2D是与图2A至2C一起示出直接电阻加热方法的图。

图2E是与图2A至2D一起示出直接电阻加热方法的图。

图2F是与图2A至2E一起示出直接电阻加热方法的图。

图3A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图3B是与图3A一起示出直接电阻加热方法的图。

图3C是与图3A和3B一起示出直接电阻加热方法的图。

图3D是与图3A至3C一起示出直接电阻加热方法的图。

图3E是与图3A至3D一起示出直接电阻加热方法的图。

图4是示出在图3A至3E的直接电阻加热方法中在预定温度范围内加热工件的情况下的电极移动速度以及电流量的调整的图。

图5是示出在图3A至3E的加热方法中的距加热开始过去的时间与电极的位置之间的关系、电极的移动与电流量之间的关系以及加热结束时工件的温度分布的实例的图。

图6是示出在图3A至3E的加热方法中的距加热开始过去的时间与电极的位置之间的关系、电极的移动与电流量之间的关系以及加热结束时工件的温度分布的另一实例的图。

图7A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图7B是与图7A一起示出直接电阻加热方法的图。

图7C是与图7A和7B一起示出直接电阻加热方法的图。

图7D是与图7A至7C一起示出直接电阻加热方法的图。

图7E是与图7A至7D一起示出直接电阻加热方法的图。

图8A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图8B是与图8A一起示出直接电阻加热方法的图。

图8C是与图8A和8B一起示出直接电阻加热方法的图。

图8D是与图8A至8C一起示出直接电阻加热方法的图。

图8E是与图8A至8D一起示出直接电阻加热方法的图。

图9A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图9B是与图9A一起示出直接电阻加热方法的图。

图9C是与图9A和9B一起示出直接电阻加热方法的图。

图9D是与图9A至9C一起示出直接电阻加热方法的图。

图9E是与图9A至9D一起示出直接电阻加热方法的图。

图10是图1A至1F的直接电阻加热装置的侧视图。

图11是图1A至1F的直接电阻加热装置的平视图。

图12是图1A至1F的直接电阻加热装置的保持器的侧视图。

图13是图1A至1F的直接电阻加热装置的电极的实例的前视图。

图14是示意性地示出图13的电极的图。

图15是示意性地示出图13的电极的变型例的图。

图16是图1A至1F的直接电阻加热装置的电极的另一实例的前视图。

图17是示意性地示出图16的电极的图。

图18是图17中的电极的一部分的放大图。

图19是图1A至1F的直接电阻加热装置的电极的另一实例的前视图。

图20是示意性地示出图19的电极的图。

图21是示意性地示出图1A至1F的直接电阻加热装置的变型例的图。

图22A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图22B是与图22A一起示出直接电阻加热方法的图。

图22C是与图22A和22B一起示出直接电阻加热方法的图。

图22D是与图22A至22C一起示出直接电阻加热方法的图。

图22E是与图22A至22D一起示出直接电阻加热方法的图。

图22F是与图22A至22E一起示出直接电阻加热方法的图。

图22G是与图22A至22F一起示出直接电阻加热方法的图。

图23A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图23B是与图23A一起示出直接电阻加热方法的图。

图23C是与图23A和23B一起示出直接电阻加热方法的图。

图23D是与图23A至23C一起示出直接电阻加热方法的图。

图23E是与图23A至23D一起示出直接电阻加热方法的图。

图23F是与图23A至23E一起示出直接电阻加热方法的图。

图23G是与图23A至23F一起示出直接电阻加热方法的图。

图24A是示出根据本发明的另一实施例的直接电阻加热方法的图。

图24B是与图24A一起示出直接电阻加热方法的图。

图24C是与图24A和24B一起示出直接电阻加热方法的图。

图24D是与图24A至24C一起示出直接电阻加热方法的图。

图24E是与图24A至24D一起示出直接电阻加热方法的图。

图24F是与图24A至24E一起示出直接电阻加热方法的图。

图24G是与图24A至24F一起示出直接电阻加热方法的图。

图24H是与图24A至24G一起示出直接电阻加热方法的图。

图24I是与图24A至24H一起示出直接电阻加热方法的图。

图25A是示出根据本发明的另一实施例的加热装置和加热方法的图。

图25B是与图25A一起示出加热装置和加热方法的图。

图25C是与图25A和25B一起示出加热装置和加热方法的图。

图25D是与图25A至25C一起示出加热装置和加热方法的图。

图26A是示出根据本发明的另一实施例的加热装置和加热方法的图。

图26B是与图26A一起示出加热装置和加热方法的图。

图26C是与图26A和26B一起示出加热装置和加热方法的图。

图26D是与图26A至26C一起示出加热装置和加热方法的图。

图26E是与图26A至26D一起示出加热装置和加热方法的图。

图27A是示出根据本发明的另一实施例的加热装置和加热方法的图。

图27B是与图27A一起示出加热装置和加热方法的图。

图27C是与图27A和27B一起示出加热装置和加热方法的图。

具体实施方式

后文将参考附图描述本发明的实施例。

图1A至1F示意性地示出根据本发明的实施例的直接电阻加热装置和直接电阻加热方法。

图1A所示的工件W1是形成为单件部件的板状工件，并且例如为钢板。工件W1形成为具有恒定厚度和宽度的大致矩形，并且其整个区域是待加热的区域(后文，加热目标区域)。

用于通过直接电阻加热来加热工件W1的直接电阻加热装置1包括：第一保持器10和第二保持器11，它们分别被构造为保持工件W1；一对电极14，其包括第一电极12和第二电极13；电源15，其电连接至一对电极14；电极移动机构16；保持器移动机构17和控制器18。控制器18可以包括至少一个处理器和至少一个存储器。

第一保持器10布置在工件W1的长度方向上的一端部L处，并且第二保持器11布置在工件W1的长度方向上的另一端部R处，以将工件W1的加热目标区域保持在第一保持器10与第二保持器11之间。

第一电极12和第二电极13在第一保持器10与第二保持器11之间布置为在工件W1的长度方向上彼此隔开，第一电极12布置在第一保持器10侧，并且第二电极13布置在第二保持器11侧。

电源15电连接至第一电极12和第二电极13并且将电流供应给包括第一电极12和第二电极13的一对电极14。电源15可以为直流电源或交流电源。由控制器18控制电流从电源15向一对电极14的供应。

电极移动机构16具有使第一电极12移动的第一移动单元20和使第二电极13移动的第二移动单元21。在与第一电极12和工件W1接触的同时，第一移动单元20能够使第一电极12在工件W1的长度方向上移动。以相同的方式，在与第二电极13和工件W1接触的同时，第二移动单元21能够使第二电极13在工件W1的长度方向上移动。通过控制器18控制第一电极12通过第一移动单元20的移动以及第二电极13通过第二移动单元21的移动。

在实例中，保持器移动机构17使第二保持器11在工件W1的长度方向上移动。通过控制器18控制第二保持器11通过保持器移动机构17的移动。

在图1A至1F所示的实例中，在第一电极12和第二电极13之中仅第一电极12在工件W1的长度方向上移动，并且工件W1通过直接电阻加热而被加热。

首先，如图1A和1B所示，第一电极12和第二电极13在与工件W1接触的状态下布置在工件W1的端部R上。

如图1C和1D所示，在电流从电源15通过第一电极12和第二电极13施加至工件W1的状态下，第一电极12朝着工件W1的端部L移动，并且第一电极12与第二电极13之间的间隙逐渐增大。在工件W1中，电流施加于第一电极12与第二电极13之间的区域，并且通过直接电阻加热将该区域加热。第一电极12到达端部L，然后终止向工件W1施加电流。

在从开始向工件W1施加电流到电流施加终止期间，通过控制器18控制第一电极12的移动速度和经过工件W1的电流量之中的至少一者。因此，当将工件W1的加热目标区域分为在长度方向上并排布置的多个带状分段区域(w₁、w₂、...w_n)时，能够控制各个分段区域中产生的热量。

图1C示出以长度ΔI将工件W1的加热目标区域划分为n个分段区域。当第一电极12经过第i个分段区域时电流量为Ii(A)，并且当第一电极12经过第i个分段区域时的时间为ti(sec)的情况下，由于在第一电极经过第i分段区域之后第一电极12被加热，所以根据以下等式获得第i分段区域的温度上升量：

其中，ρe代表电阻率(Ω·m)，ρ代表密度(kg/m³)，c代表比热(J/kg·℃)，并且Ai代表第i分段区域的截面积(m²)。

在厚度和宽度沿着长度方向大致恒定，即截面积沿着长度方向大致恒定的工件W1中，如图1E所示，获得了温度分布，在该温度分布中，温度上升量与移动的第一电极12的移动方向一致地从工件W1的端部R向其端部L逐渐减小。通过控制第一电极12的移动速度和经过工件W1的电流量之中的至少一者，例如，工件W1的温度上升量整个地增加或减少为使得工件W1的两端部L与R之间的温度差能够增大或减小。

虽然在加热的工件W1中发生热膨胀，但是第二保持器11在工件W1的长度方向上移动，并且在长度方向上拉动工件W1以使工件W1平坦。优选地，如图1F所示，终止向工件W1施加电流，并且在第二电极13从工件W1分离的状态下，第二保持器11在工件W1的长度方向上移动。因此，防止第二电极13与工件W1的滑动并且抑制第二电极13磨损。

可以通过移动第一保持器10或者移动第一保持器10和第二保持器11二者使工件W1平坦。在第一保持器10移动的情况下，优选地，在第一电极12从工件W1分离的状态下，第一保持器10在工件W1的长度方向上移动。

图2A至2F示出工件W1的直接电阻加热方法的另一实例。

在图2A至2F所示的实例中，第一电极12和第二电极13二者均在工件W1的长度方向上移动，并且通过直接电阻加热将工件W1加热。

首先，如图2A和2B所示，第一电极12和第二电极13在与工件W1接触的状态下布置于工件W1的长度方向上的大致中央部。

如图2C和2D所示，在电流从电源15通过第一电极12和第二电极13施加至工件W1的状态下，第一电极12朝着工件W1的端部L移动，第二电极13朝着工件W1的端部R移动，并且第一电极12与第二电极13之间的间隙逐渐增大。在工件W1中，电流施加于第一电极12与第二电极13之间的区域，并且通过直接电阻加热将该区域加热。在第一电极12到达端部L并且第二电极13到达端部R之后，终止向工件W1施加电流。第一电极12的移动速度和第二电极13的移动速度可以相同或彼此不同。

在实例中，如图2E所示，大致上获得了温度上升量从工件W1的中央部向各端部L和R逐渐减少这样的温度分布。在从开始向工件W1施加电流到终止施加电流期间，通过控制第一电极12和第二电极13的移动速度和经过工件W1的电流量之中的至少一者，例如，工件W1的温度上升量整体地增多或减少，使得工件W1的中央部与两端部L和R中的每一个之间的温度差能够增大或减小。

如图2F所示，终止向工件W1施加电流，并且在第二电极13从工件W1离开的状态下，第二保持器11在工件W1的长度方向上移动，并且在长度方向上拉动W1以使工件W1平坦。

以该方式，在电流从电源15通过第一电极12和第二电极13施加到工件W1的状态下，第一电极12和第二电极13之中的至少一者在工件W1的长度方向上移动并且移动的电极的移动速度和经过工件W1的电流量之中的至少一者受控制，使得能够通过控制各个分段区域中产生的热量，仅利用一对电极14将划分为在长度方向上并排布置的多个带状分段区域(w₁,w₂,...w_n)的工件W1的加热目标区域加热为具有预定的温度分布。因此，不需要像在现有技术中那样在工件W1的宽度方向上将多对电极布置为互相对置以及根据温度分布控制各对电极的电流量，并且能够简化直接电阻加热装置1的构造。

通过利用第一保持器10和第二保持器11保持工件W1，其中第一保持器和第二保持器布置为将工件W1的加热目标区域保持于二者之间，即使在如图2A至2F所示的第一电极12和第二电极13都在第一保持器10与第二保持器11之间移动的情况下，也能够精确地控制各个分段区域中产生的热量。在如图1A至1F所示的第一电极12和第二电极13之中的第一电极12移动的情况下，固定的第二电极13用作保持器并且能够省略第二保持器11。然而，在图2A至2F所示的实例中省略第二保持器11的情况下，由于工件W1的与直接电阻加热相关的热膨胀，工件W1可能在长度方向上相对于第二电极13移位。相比之下，通过利用将工件W1的加热目标区域保持于期间地布置的第一保持器10和第二保持器11保持工件W1，能够控制由工件W1的热膨胀引起的工件W1在长度方向上相对于第二电极13的移位，并且能够精确地控制在长度方向上并排布置的各个分段区域中产生的热量。

优选地，例如在与电极的移动方向相交的方向上，第一电极12和第二电极13分别具有在工件W1的宽度方向上跨过工件W1的加热目标区域而延伸的尺寸。因此，抑制了工件W1的宽度方向上的温度分布。

直接电阻加热装置1还能够应用于由于加热目标区域的宽度和厚度在长度方向上变化而在长度方向上具有变化的截面积的工件，以及由于在加热目标区域中具有开口或切口区域而在长度方向上具有变化的截面积的工件。

图3A和3E所示的实例中的工件W2是由单个部件形成的板状工件并且形成为梯形，其中在长度方向上从一端部R向另一端部L厚度是恒定的并且宽度逐渐减小，并且其整个区域是一个加热目标区域。在工件W2中，从垂直于长度方向的截面的截面面积相对宽的端部R到截面的截面面积相对窄的端部L，截面面积单调递减，并且换言之，长度方向上每单位长度的电阻率从端部R向端部L单调递增。

宽度方向上的截面积沿着长度方向单调递增或递减意思是沿着长度方向的截面面积，即在沿着长度方向的各点处的截面面积的变化沿着一个方向增大或减小而没有拐点。由于截面积在长度方向上的急剧变化导致电流密度在宽度方向上过度不均匀，所以如果在直接电阻加热时未产生实际上可能有问题的局部低温部或局部高温部，则可认为截面积是单调递增或单调递减的。

在图3A至3E所示的实例中，在第一电极12和第二电极13之中仅第一电极12在工件W2的长度方向上移动，并且工件W2通过直接电阻加热而被加热。

首先，如图3A和3B所示，第一电极12和第二电极13在与工件W2接触的状态下布置在工件W2的截面积相对宽的端部R上。

如图3A和3D所示，在电流从电源15通过第一电极12和第二电极13施加到工件W2的状态下，第一电极12朝着工件W2的端部L移动，并且第一电极12与第二电极13之间的间隙逐渐增大。在工件W2中，电流在第一电极12与第二电极13之间的区域流动，并且通过直接电阻加热将该区域加热。第一电极12到达端部L然后终止向工件W2施加电流。

如图3E所示，终止向工件W2施加电流，并且在第二电极13从工件W2分离的状态下，第二保持器11在工件W2的长度方向上移动，并且工件W2被在长度方向上拉动以使得工件W2平坦。

在从开始向工件W2施加电流到终止电流施加期间，通过控制器18控制第一电极12的移动速度和经过工件W2的电流量之中的至少一者。因此，当将工件W2的加热目标区域分为在长度方向上并排布置的多个带状分段区域(w₁,w₂,...w_n)时，能够控制各个分段区域中产生的热量。特别地，通过使第一电极12在工件W2的长度方向上移动，截面面积沿着第一电极12的移动方向单调递减的工件W2中能够将工件W2加热到被认为是均匀温度的预定温度范围内。

图4示出当将工件W2加热到预定温度范围内时对第一电极12的移动速度的控制和对经过工件W2的电流量的控制。

在工件W2的加热目标区域以单位长度ΔI被分为n个分段区域的情况下，根据前面的等式获得第i分段区域的温度上升量，并且为了使每个分段区域的温度上升量恒定，例如θ1＝θ2＝...＝θn，可以将电流量Ii和时间ti(电极移动速度Vi)控制为满足以下等式。

在第二电极13固定至工件W2的端部R并且第一电极12从工件W2的端部R向端部L移动的情况下，各个分段区域的电流施加时间不同，并且靠近端部R的分段区域具有较长的电流施加时间。在以相同的时间段将相等的电流施加于端部R侧的分段区域和端部L侧的分段区域的情况下，每单位长度的电阻相对小，并且分段区域中产生的热量朝着端部R减少。

当通过基于每单位长度的电阻的变化而控制第一电极12的移动速度和经过工件W2的电流量之中的至少一者来调整各个分段区域中产生的热量时，能够均匀地加热工件W2。

图5和6分别示出从施加电流开始过去的时间与第一电极12的位置之间的关系、第一电极12的移动与经过工件W2的电流量之间的关系和终止施加电流时工件W2的长度方向上的温度分布的实例。在图5和6中，将开始施加电流时第一电极12的初始位置(工件W2的端部R)设置为原点，并且利用距原点的距离表示第一电极12的位置。

在图5所示的实例中，第一电极12以恒定速度从工件W2的端部R向端部L移动，并且经过工件W2的电流调整为逐渐减小。在第一电极12到达端部L之后将第一电极12保持在端部L预定时间长度，并且在该时间长度内，当第一电极12到达端部L时的电流流经工件W2。通过电流调节，能够通过直接电阻加热将工件W2均匀加热。

在图6所示的实例中，恒定的电流流经工件W2，第一电极12从工件W2的端部R向端部L移动并且移动速度被调整为逐渐降低。在第一电极12到达端部L之后以预定时间长度将第一电极12保持在端部L处，并且在该时间长度内，恒定电流流经工件W2。通过电流调节，能够通过直接电阻加热将工件W2均匀加热。

图7A和7E所示的实例中的工件W3是由单个部件形成的板状工件并且形成为使得从长度方向上的一个端部R向另一个端部L宽度恒定且厚度单调递减。与工件W2相似，截面面积从具有相对大的截面面积的端部R朝着具有相对小的截面面积的端部L逐渐减小，换言之，每单位长度的电阻在长度方向上从端部R向端部L单调递增。

因此，当通过将第二电极13固定至工件W3的端部R，使第一电极12从工件W3的端部R向端部L移动，并且基于工件W3的每单位长度的电阻的变化而控制第一电极12的移动速度和经过工件W3的电流量之中的至少一者来调节各个分段区域中产生的热量时，能够均匀地加热工件W3。

图8A至8E所示的实例中的工件W4是由单个部件形成的板状工件，并且形成为使得从长度方向上的中央部向两端部L和R厚度恒定并且宽度逐渐减小，并且形成为以中央部为边界而对称的大致菱形。从工件W4的长度方向上的中央部至端部L的范围内的部分的截面面积从具有相对宽的截面面积的中央部向具有相对窄的截面面积的端部L单调递减，换言之，长度方向上的每单位长度的电阻从中央部向端部L单调递增。从工件W4的长度方向上的中央部至端部L的范围内的部分的截面面积从具有相对宽的截面面积的中央部向具有相对窄的截面面积的端部R单调递减，换言之，长度方向上的每单位长度的电阻从中央部向端部R单调递增。

因此，当通过将第一电极12和第二电极13布置在工件W4的长度方向上的中央部，向工件W4的端部L移动第一电极12并且还结合地向工件W4的端部R移动第二电极13，基于工件W4的每单位长度的电阻的变化而控制第一电极12和第二电极13的各自的移动速度以及流过工件W4的电流量之中的至少一者来调整各个分段区域中产生的热量时，能够均匀地加热工件W4。

以该方式，基于由工件的加热目标区域的形状和尺寸获得的各个分段区域的电阻的变化来控制第一电极12和第二电极13各自的移动速度和流过工件的电流量之中的至少一者，使得能够将工件的加热目标区域加热到被认为是大致均匀温度的预定温度范围内。

工件的一部分可以形成为加热目标区域。在图9A至9E所示的实例中，在前述工件W2中，将端部L侧的相对窄的部分区域设置为加热目标区域W2a，并且将端部R侧的相对宽的部分区域设置为非加热区域W2b。这样的工件例如用于冲击吸收部件，并且通过加热增大加热目标区域W2a的硬度，同时非加热区域W2b保持软度，以易于通过冲击等变形。

加热目标区域W2a的截面面积从与非加热区域W2b的边界向端部L单调递减，换言之，长度方向上的每单位长度的电阻从与非加热区域W2b向端部L单调递增。

因此，当通过在加热目标区域W2a中将第一电极12和第二电极13设置为与加热目标区域W2a和非加热区域W2b之间的边界相邻，使第二电极13固定并且使第一电极12向端部L移动，并且基于加热目标区域W2a的每单位长度的电阻的变化控制第一电极12的移动速度和经过工件W2的电流量之中的至少一者而调节各个分段区域中产生的热量时，能够将加热目标区域W2a均匀地加热。

图10和11示出直接电阻加热装置1的详细构造。

直接电阻加热装置1包括布置在安装基座30上的滑轨31。滑轨31在一个方向上延伸，并且第一保持器10、第二保持器11、第一电极12和第二电极13布置在滑轨31上并且在滑轨31上被支撑为能够沿着滑轨31移动。

用以移动第二保持器11的保持器移动机构17被构造为包括与滑轨31平行地延伸的螺纹轴32和旋转地驱动螺纹轴32的电机33。第二保持器11拧到螺纹轴32上并且第二保持器11根据螺纹轴32的旋转而沿着螺纹轴32移动。通过控制器18(参见图1A至1F)控制电机33的旋转，并且基于电机33通过控制器18的控制，第二保持器11通过保持器移动机构17在从滑轨31的长度方向上的中央部到滑轨31的一端部的移动范围中移动。

第一保持器10能够在滑轨31的长度方向上的中央部到滑轨31的另一端的移动范围内移动，并且在该移动范围内固定于与工件的长度对应的适当位置。第一保持器10也可以通过保持器移动机构17移动，并且在该情况下，与第一保持器10对应的螺纹轴和电机设置在保持器移动机构17中。

第一电极12和第二电极13在滑轨31上布置在第一保持器10与第二保持器11之间。

使第一电极12移动的第一移动单元20被构造为包括与滑轨31平行地延伸的螺纹轴34和旋转地驱动螺纹轴34的电机35。第一电极12拧到螺纹轴34上并且第一电极12根据螺纹轴34的旋转沿着螺纹轴34移动。通过控制器18控制电机35的旋转，并且基于电机35通过控制器18的控制，第一电极12通过第一移动单元20在从滑轨31的长度方向上的中央部到第一保持器10的移动范围中移动。

与第一移动单元20相似，使第二电极13移动的第二移动单元21被构造为包括螺纹轴34和电机35，并且基于电机35的通过控制器18的控制，第二电极13通过第二移动单元21在从滑轨31的长度方向上的中央部到第二保持器11的移动范围中移动。

保持器移动机构17、第一移动单元20和第二移动单元21可以通过诸如液压缸这样的另一线性运动机构而构成。

直接电阻加热装置1还包括第一汇流条36和第二汇流条37，第一汇流条36沿着由第一保持器10和第二保持器11保持的工件布置在安装基座30上。第一汇流条36在包括第一电极12的移动范围在内的第一保持器10的移动范围的大致整个长度上延伸，并且第二汇流条37在包括第二电极13的移动范围在内的第二保持器11的移动范围的大致整个长度上延伸。

第一汇流条36和第二汇流条37由诸如铜这样的高导电材料形成，并且例如，可以使用截面面积足以用于供应工件的直接电阻加热时所需的电流这样的硬板材料。第一汇流条36与第二汇流条37彼此绝缘，第一汇流条36电连接至电源15(见图1A至1F)的一个电极，并且第二汇流条37电连接至电源15的另一电极。

图12示出第二保持器11的构造。

通过保持器移动机构17移动的第二保持器11具有：卡盘40，其保持工件；驱动单元41，其驱动卡盘40打开或闭合；以及移动框架42，其支撑卡盘40和驱动单元41。

移动框架42支撑在滑轨31上以能够移动，拧到保持器移动机构17的螺纹轴32(见图11)上，并且根据螺纹轴32的旋转沿着螺纹轴32移动。卡盘40和驱动单元41与移动框架42一体地移动。驱动单元41由例如液压缸构成，并且驱动单元41的操作，即卡盘40的打开和闭合通过控制器18控制。

在实例中，作为第一保持器10，使用手动打开或闭合的夹具。然而，与第二保持器11相似，第一保持器可以具有卡盘、驱动卡盘打开或闭合的驱动单元和在滑轨31上被支撑为能够移动的移动框架。

图13和14示出第一电极12和第二电极13的实例的构造。

第一电极12包括：可移动电极50，其布置为与工件W的加热目标区域接触；馈电机构51，其用于从第一汇流条36向可移动电极50馈电；按压部件52，其布置为与可移动电极50相对；按压机构53，其用于驱动按压部件52；以及移动框架54，这些部件一体地支撑在该移动框架上。移动框架54在滑轨31上支撑为可移动的并且拧到第一移动单元20的螺纹轴34。此处，在可移动电极50和馈电机构51布置在第一汇流条36与工件W之间的状态下，可移动电极和馈电机构能够通过第一移动单元20而与移动框架54一体地移动。

可移动电极50由电流施加辊55形成，该电流施加辊是与工件W的表面接触的辊。电流施加辊55的整个周表面由导电材料形成并且在该电流施加辊55的轴部55a与轴承部55b的周表面绝缘的状态下，该电流施加辊55在固定于移动框架54的轴承部55b上可旋转地支撑。电流施加辊55的周表面由诸如铜、铸铁和碳这样的高导电材料制成，并且形成为具有圆形截面的光滑表面。电流施加辊55的周表面通过馈电机构51电连接到第一汇流条36并且在与电流施加辊的移动方向垂直的方向上与工件W的加热目标区域进行接触。电流施加辊55的周表面与工件W的加热目标区域之间的接触线跨过加热目标区域的整个宽度延伸。

馈电机构51包括与第一汇流条36的表面滚动接触的馈电辊56。馈电辊56的整个周表面由导电材料制成。在馈电辊的轴部56a与轴承部的周表面绝缘的状态下，馈电辊56在固定于移动框架54的轴承部56b上可旋转地支撑。馈电辊56的周表面由诸如铜、铸铁和碳这样的高导电材料形成，并且形成为具有圆形截面的光滑表面。馈电辊56的周表面在与馈电辊56的移动方向正交的方向上与第一汇流条36的工件W侧的表面进行接触，并且馈电辊56的周表面与第一汇流条36的表面之间的接触线大致跨过汇流条的整个宽度延伸。

虽然在馈电辊56与电流施加辊55之间可以介有其他辊等，但是在实施例中，在大致整个轴向长度上电流施加辊55与馈电辊56进行直接接触。此处，由于电流施加辊55和馈电辊56在相反的方向上转动，所以电流施加辊和馈电辊总是不滑动地互相接触。在直接电阻加热期间，大电流能够从第一汇流条36通过馈电辊56的周表面供应到电流施加辊55。

按压部件52包括按压辊58，其布置在通过工件W面对电流施加辊55的位置处。虽然未特别限定按压辊58的材料，只要按压辊与工件W进行接触以按压工件即可，但是优选的是按压辊由热传导性比电路施加辊55低的材料形成。例如，按压辊可以由铸铁、陶瓷等形成。轴部58a可旋转地支撑在轴承部58b上，该轴承部支撑在移动框架54上以能够移动。在该实施例中，轴承部58b支撑在按压机构53中设置的可移动支架57上，从而能够在相对于电流施加辊55接触或离开的方向上移动。此外，按压辊58支撑在移动框架54上，从而能够与电流施加辊55和馈电辊56一起移动。

按压机构53包括安装在移动框架54上的按压筒59和连接至按压筒59以能够移动的可移动支架57。此处，可移动支架57通过被按压筒59按压而按压电流施加辊55，并且按压辊58朝着电流施加辊55按压工件W。通过按压筒59的按压操作解除，然后按压辊58和电流施加辊55从工件W分离，即第一电极12从工件W分离。

第二电极13包括：可移动电极70，其布置为与工件W的加热目标区域接触；馈电机构71，其用于从第二汇流条37向可移动电极70馈电；按压部件72，其布置为与可移动电极70相对；按压机构73，其用于驱动按压部件72；以及移动框架74，这些部件一体地支撑在该移动框架上。移动框架74在滑轨31上支撑为可移动的并且拧到第二移动单元21的螺纹轴34。此处，在可移动电极70和馈电机构71布置在第二汇流条37与工件W之间的状态下，可移动电极和馈电机构能够通过第二移动单元21而与移动框架74一体地移动。

与第一电极12的可移动电极50相似，可移动电极70包括电流施加辊75形成，该电流施加辊与工件W的表面滚动接触。与第一电极12的馈电机构51相似，馈电机构71包括与第二汇流条37滚动接触的馈电辊76。与第一电极12的按压部件52相似，按压部件72包括按压辊78，其布置在通过工件W面对电路施加辊75的位置处，与第一电极12的按压机构53相似，按压机构73包括按压筒79和可移动支架77，并且按压辊78朝着电流施加辊75按压工件W。通过按压筒79的按压解除，然后按压辊78和电流施加辊75从工件W离开，即第二电极13从工件W离开。

根据直接电阻加热装置1，由于第一汇流条36和第二汇流条37沿着工件W布置，所以不通过第一汇流条36和第二汇流条37形成回路，从而能够减少感应分量。结果，功率因数不会降低，因此可以向工件W施加预定的电流。第一电极12的可移动电极50能够以接触状态和电流施加状态相对于第一汇流条36和工件W移动，并且第二电极13的可移动电极70能够以接触状态和电流施加状态相对于第二汇流条37和工件W移动。因此，能够改变工件W的施加大电流的区域或者改变电流施加时间。

因此，工件W与第一汇流条36和第二汇流条37之间的相对位置不变，并且通过包括作为负载的工件W而构成的电路的常数不变。

仅通过使第一电极12的可移动电极50和第二电极13的可移动电极70中的至少一者移动就能够改变电流施加区域或电流施加时间。从而不需要如现有技术中一样通过设置大量电极或馈电结构或者设置用于移动工件W、第一汇流条36或第二汇流条37的结构而制造复杂的结构。直接电阻加热装置1可以以简单且紧凑的方式形成。因此，能够实现通过改变电流施加区域或电流施加时间而将预定的大电流容易且简单地供应到工件W的电流施加区域的构造。

在直接电阻加热装置1中，第一电极12的可移动电极50布置在第一汇流条36与工件W之间，第二电极13的可移动电极70布置在第二汇流条37与工件W之间。从而能够缩短从第一汇流条36到工件W的馈电路径以及从第二汇流条37到工件的馈电路径，从而减少损耗。

由于第一电极12的可移动电极50是电流施加辊55并且第二电极13的可移动电极70是电流施加辊75，所以能够减小当可移动电极50和70移动时的机械阻力，并且即使在可移动电极在长的范围上与工件W进行接触的状态下，可移动电极也能够容易地移动。因此，能够通过增加与工件W的接触长度而有效地加热工件W的加热目标区域。此外，当可移动电极50是电流施加辊55并且可移动电极70是电流施加辊75时，可移动电极能够在可移动电极与工件W的表面接触的状态下稳定地移动。例如，能够防止可移动电极由于震动等而从工件W的表面浮起，从而防止产生火花。此外，即使当可移动电极50和70在电流施加状态下移动时，也能够将大电流稳定地供应到工件W。

在直接电阻加热装置1中，由于第一汇流条36在包括第一电极12的可移动电极50的移动范围在内的第一保持器10的移动范围的大致全长上延伸，所以当可移动电极50移动时可移动电极50和第一汇流条36能够总是在附近(proximity)位置连接，并且能够缩短馈电路径。此外，由于当可移动电极50移动时不改变从第一汇流条36到工件W的馈电路径，所以能够维持稳定的电流施加状态。相似地，汇流条37在包括第二电极13的可移动电极70的移动范围在内的第二保持器11的移动范围的大致全长上延伸，所以当可移动电极70移动时可移动电极70与第二汇流条37能够总是在附近位置连接，并且能够缩短馈电路径。此外，由于当可移动电极70移动时不改变从第二汇流条37到工件W的馈电路径，所以能够维持稳定的电流施加状态。

在直接电阻加热装置1中，由于工件W被第一电极12的按压部件52向可移动电极50按压并且工件被第二电极13的按压部件72向可移动电极70按压，所以能够防止当可移动电极50和70移动时可移动电极50和70从工件W的表面浮起，并且能够将电流稳定地施加至工件W。由于通过使可移动电极50和70在宽度方向上跨过加热目标区域的全长地与工件W接触而施加电流，因此当可移动电极在与工件W的宽度方向相交的一个方向上移动时能够将电流供应到整个加热目标区域。从而，能够通过以简单的构造有效加热工件而缩短电流施加时间。

特别地，由于直接电阻加热装置1包括与第一汇流条36滚动接触的第一电极12的馈电辊56，所以能够减小馈电辊与第一汇流条36的表面接触移动时的移动阻力。从而，能够在馈电辊与第一汇流条36在第一汇流条的长的范围上进行接触的状态下使馈电辊容易地移动。相似地，由于直接电阻加热装置包括与第二汇流条37滚动接触的第二电极13的馈电辊76，所以能够减小馈电辊与第二汇流条37的表面接触移动时的移动阻力。从而，能够在馈电辊与第二汇流条37在第二汇流条的长的范围上进行接触的状态下使馈电辊容易地移动。因此，能够确保第一汇流条36与馈电辊56的长的接触长度和第二汇流条37与馈电辊76的长的接触长度，并且能够容易地从第一汇流条36和第二汇流条37供应大电流。

在直接电阻加热装置1中，由于第一电极12的馈电辊56与电流施加辊55一起移动，所以在可移动电极50移动时从第一汇流条36到可移动电极50的馈电路径能够保持大致恒定。相似地，由于第二电极13的馈电辊76与电流施加辊75一起移动，所以在可移动电极70移动时从第二汇流条37到可移动电极70的馈电路径能够保持大致恒定。因此，当可移动电极50和70移动时能够减小或消除电气条件的变化，从而能够稳定地向工件W供应大电流。

在直接电阻加热装置1中，由于第一电极12的电流施加辊55和馈电辊56在对置方向上滚动的同时互相直接接触，所以馈电辊56的周表面与电流施加辊55的周表面在它们互相接触的部分处不滑动，并且馈电辊56和电流施加辊55能够在各个辊在宽的范围上以低的接触阻力互相接触的状态下移动。为此，能够确保馈电辊56的表面与电流施加辊55的表面之间的宽的接触宽度，使得大电流能够容易地从馈电辊56供应到电流施加辊55。此外，由于通过馈电辊56的表面和电流施加辊55的表面提供了从第一汇流条36向工件W的馈电路径，所以能够显著地简化馈电路径。相似地，由于电流施加辊75和第二电极13的馈电辊76在对置方向上滚动的同时互相直接接触，所以馈电辊76的周表面与电流施加辊75的周表面在它们互相接触的部分处不滑动，并且馈电辊76和电流施加辊75能够在各个辊在宽的范围上以低的接触阻力互相接触的状态下移动。为此，能够确保馈电辊76的表面与电流施加辊75的表面之间的宽的接触宽度，使得大电流能够容易地从馈电辊76供应到电流施加辊75。此外，由于通过馈电辊76的表面和电流施加辊75的表面提供了从第二汇流条37向工件W的馈电路径，所以能够显著地简化馈电路径。从而能够更简单地供应大电流。

图15示出图13和14所示的第一电极12的变型例。

在图13和14所示的实例中，馈电辊56安装在移动框架54上，使得馈电辊相对于电流施加辊55布置于预定位置，并且电流施加辊55的轴线和馈电辊56的轴线布置为与工件W和第一汇流条36的长度方向上的相同位置重叠。相反，在图15所示的变型例中，各个辊55和56布置为在第一电极12的移动方向上彼此偏移。此外，前后地设置有直径比电流施加辊55小的多个馈电辊56。

当以该方式将馈电辊56设置于相对于电流施加辊55偏移的位置处时，工件W与第一汇流条36能够布置于相邻位置。第二电极13的电流施加辊75和馈电辊76也能够相似地构造，从而工件W和第二汇流条37能够布置为彼此相邻。结果，能够减小电感，并且也能够实现直接电阻加热装置1的紧凑性。

图16至18示出第一电极12的另一实例的构造。

图16至18所示的馈电机构51包括导电刷62，其一体地或分开地设置在第一汇流条36的工件W侧的表面上以与电流施加辊55进行接触，并且布置在第一汇流条的面向工件W的大致整个表面上。导电刷62包括大量的导电纤维并且布置在第一汇流条的面向工件W的加热目标区域的大致整个表面上。导电刷62具有到达第一汇流条36的表面的高度这样的厚度以与可移动电极50进行接触，并且在与电流施加辊55进行接触时弹性变形，并且以适当的接触压力与电流施加辊55进行接触。

导电刷62被构造为具有充分的导电性以在直接电阻加热期间将充足的电力从第一汇流条36供应到可移动电极50。例如，导电刷62和第一汇流条36彼此紧密接触以在其间提供良好的导电性，导电刷62直到其与可移动电极50接触的末端部都具有充分的导电性，导电刷62具有耐热性以防止施加电流时发生熔化或热变形，并且即使当导电刷62由于可移动电极的反复接触而变形时也难以发生劣化。

导电刷62可以以合适的形式制成，诸如通过将线状导电纤维排列且捆束在大致相同方形上而获得的导电刷、通过将导电纤维收集成机织或无纺布形状而获得的导电刷、通过利用其他材料固定导电纤维以允许其一部分突出而获得的导电刷、通过将导电纤维与柔性材料一起成型而获得的导电刷等。此外，导电刷62可以通过将其一部分埋入形成第一汇流条36的表面的材料层内而与第一汇流条36一体地形成。作为形成导电纤维的材料，可以示例碳纤维等。

在第一电极12中，当通过移动框架54移动电流施加辊55时，电流施加辊55与工件W的表面滚动接触。此时，由于电流施加辊55与布置在第一汇流条36的表面上的导电刷62滑动接触地移动，并且来自第一汇流条36的电流通过导电刷62供应到电流施加辊55的整个周表面，所以电流施加辊55能够在电流施加于工件W的状态下移动。

在第一电极12中，由于可移动电极50与第一汇流条36的导电刷62滑动接触，所以能够减小可移动电极50的接触阻力，并且第一汇流条36与可移动电极50能够在长范围上互相接触地移动。因此，能够确保可移动电极50与第一汇流条36之间的长的接触长度，并且大电流能够更容易地从第一汇流条36供应至可移动电极50。此外，由于通过导电刷62和可移动电极50构造了从第一汇流条36到工件W的馈电路径，所以能够显著地简化构造。

在第一电极12中，由于导电刷62布置为与工件W的加热目标区域的大致整个区域相对，所以电力能够从导电刷62的各个面对部分馈送到加热目标区域的各个部分。因此，能够缩短和大致固定从导电刷62到工件W的馈电路径，并且电流能够以均匀的方式施加至整个加热目标区域。

也能够相似地构造第二电极13的馈电机构71，并且馈电机构71可以包括导电刷，其一体地或分开地设置于第二汇流条37的工件W侧的表面上以能够与电流施加辊75进行接触，并且布置在第二汇流条的面向工件W的大致整个表面。

图19和20示出第一电极12的另一实例的构造。

图19和20所示的第一电极12的馈电机构51包括馈电辊63，该馈电辊被构造为接触第一汇流条36的表面并且在其上滚动。每个馈电辊63均具有比电流施加辊55的直径大的直径，并且安装在电流施加辊55的各端部处的轴部55a上。馈电辊63可以固定于轴部55a，或者可以通过由比轴部55a软的金属等形成的滑动轴承而可枢转地安装至轴部55a。期望在馈电辊63的周表面与轴部55a之间确保充分的导电性。

在第一电极12中，当电流施加辊55和馈电辊63移动时，在电流施加辊55与工件W接触的状态下，馈电辊63能够与第一汇流条36接触地移动。

随着按压按压部件52，工件W按压电流施加辊55。由于馈电辊63具有比电流施加辊55的直径大的直径，所以在电流施加辊55从第一汇流条36的表面离开的状态下，电流施加辊按压工件W。由于馈电辊63布置在工件W的两边的外侧，所以馈电辊按压第一汇流条36的两个边缘侧而不与工件W接触。

在第一电极12中，由于馈电辊63设置在可移动电极50的各端处并且与第一汇流条36滑动接触，所以能够减小第一汇流条36与工件W之间的间隙。此外，无论可移动电极50的尺寸如何，都能够减小第一汇流条36的移动阻力或者工件W的移动阻力。因此，能够更容易地供应大电流。

虽然电流施加辊55和馈电辊63安装在相同的轴上，但是电流施加辊和馈电辊可以安装在不同的轴上使得电流施加辊55和馈电辊63电连接。

也可以以相似的方式构造第二电极13的馈电机构71。馈电机构可以包括馈电辊，该馈电辊被构造为与第二汇流条37的表面滚动接触。每个馈电辊可以具有比电流施加辊75的直径大的直径，并且可以安装在电流供应辊75的各端处的轴部75a上或者与轴部75a不同的轴上。

在具有与工件W进行接触的可移动电极50以及布置为与可移动电极50对置的按压部件52的第一电极12中，工件W由可移动电极50和按压部件52保持，从而保持工件W。以相同的方式，在具有与工件W进行接触的可移动电极70以及布置为与可移动电极70对置的按压部件72的第二电极13中，工件W由可移动电极70和按压部件72保持，从而保持工件W。第一保持器10可以被构造为包括第一电极12以通过第一电极12来保持工件W，并且第二保持器11可以被构造为包括第二电极13从而通过第二电极13保持工件W。因此，与第一保持器10和第二保持器11设置为与第一电极12和第二电极13分开的构造相比，能够简化装置构造。

在第一保持器10被构造为包括第一电极12以通过第一电极12保持工件W并且第二保持器11被构造为包括第二电极13以通过第二电极13保持工件W的情况下，如图21所示，保持器移动机构17使第二保持器11移动，并且优选地，保持器移动机构17使第二汇流条37与保持工件W的可移动电极70及按压部件72一起移动，所述第二汇流条37用于将电力馈送到第二电极13的可移动电极70。因此，防止第二电极13和第二汇流条37滑动，并且抑制了第二电极13的磨损。

以上已经描述了将工件的全部区域或一部分设置为一个加热目标区域并且通过直接电阻加热将该加热目标区域加热到预定温度范围内的实例。然而，在下面描述的实例中，工件的加热目标区域分为多个加热目标区域，并且多个加热目标区域通过直接电阻加热装置1利用直接电阻加热而加热到彼此不同的温度范围。

图22A至22G所示的实例中的工件W5形成为梯形，其中从长度方向上的一个端部R向另一端部L厚度恒定并且宽度逐渐减小，并且整个区域是加热目标区域。工件W5包括：第一加热目标区域W5a，其是形成在端部L侧的相对窄的区域，并且加热至热加工温度，即淬火温度；以及第二加热目标区域W5b，其具有形成在端部R侧的相对宽的区域并且被加热至比淬火温度低的温加工温度的区域。工件W5可以包括除了第一加热目标区域W5a和第二加热目标区域W5b之外的区域。工件W5是所谓的拼焊坯料(tailored blank)，其是通过在焊缝部W5c处焊接由不同材料形成的第一加热目标区域W5a和第二加热目标区域W5b二者的区域而获得的整合体。此处，拼焊坯料是通过焊接等结合具有不同厚度或强度的钢材而获得的整合材料，并且处于按压等处理前的状态。在将第一加热目标区域W5a加热至热加工温度的同时，将第二加热目标区域W5b加热至温加工温度，使得这些区域在后续加工中易于按压。

首先，如图22A和22B所示，第一电极12和第二电极13布置在加热目标区域的中间部。在实例中，电极在第一加热目标区域W5a上布置为互相隔开。然而，此时，第二电极13布置在第一加热目标区域W5a上而不接触焊缝部W5c。

此后，当电流施加于第一电极12与第二电极13之间时，在第二电极13固定而不移动的状态下，第一电极12通过第一移动单元20在与第二电极13的移动方向相反的方向上移动，并且第一电极12与第二电极13之间的间隔变宽。

然后，如图22C和22D所示，在第一电极12到达加热目标区域的一端(图中端部L)之前，第二电极13通过第二移动单元21在与第一电极12的移动方向相反的方向移动。第一电极12和第二电极13可以同时到达加热目标区域的各端。以该方式，第二加热目标区域W5b被加热至在后续按压加工中载荷不施加于工件W5的程度。从而，如图22E和22F所示，第一电极12和第二电极13分别通过第一移动单元20和第二移动单元21移动，并且到达工件W5的加热目标区域的各端，使得电极之间的间隔变宽。

终止向工件W5施加电流，在第二电极13离开工件W5的状态下，第二保持器11在工件W5的长度方向上移动，并且在长度方向上拉动工件W5以使工件W5平坦。

通过以上处理，例如，如图22G所示，焊缝部W5c的端部L侧的第一加热目标区域W5a的加热温度为T1，并且焊缝部W5c的端部R侧的第二加热目标区域W5b的加热温度为T2(<T1)。因此，工件W5的加热目标区域被加热为使得加热目标区域被分为高温区和低温区。然后，以该方式加热的工件W5通过按压而形成为预定形状。

此处，在第一电极12移动以加热第一加热目标区域W5a以使得图22A和22B所示的状态变为图22E和22F所示的状态的情况下，第一加热目标区域W5a的截面积沿着第一电极12的移动方向单调递减。因此，当在第一加热目标区域W5a被划分为在长度方向上并排布置的多个带状分段区域的情况下在每个分段区域中产生的热量都通过控制第一电极12的移动速度和经过工件W5的电流量之中的至少一者而调整时，第一加热目标区域W5a能够被均匀地加热至温度T1，如图22G所示的实线所表示的。

此外，在通过控制第一电极12的移动速度和经过工件W5的电流量之中的至少一者而调节第一加热目标区域W5a的各个分段区域中产生的热量的情况下，第一加热目标区域W5a能够加热至例如具有如图22G中的虚线所示的温度分布。

在两个情况下，由于工件W5的第二加热目标区域W5b的截面面积在第二电极13的移动方向上增大，所以包括焊缝部W5b的位置在内的第二加热目标区域W5b的温度上升随着其距焊缝部W5c变远而减小，如图22G所示。实质上，由于第二加热目标区域W5b不是要淬火的区域并且温加工的温度范围对于第二加热目标区域就足够，因此不需要均匀地加热第二加热目标区域。

从而，第一加热目标区域W5a通过直接电阻加热而加热至热加工温度，并且第二加热目标区域W5b通过直接电阻加热而加热至温加工温度。以该方式，通过使用一对电极14并且使第一电极12和第二电极13在对置方向上在固定的工件W5上独立移动，能够将第一加热目标区域W5a和第二加热目标区域W5b分别加热至不同的温度。

图23A至23G所示的实例与图22A至22G所示的上述实例的不同在于，在直接电阻加热之前，第一电极12布置在第一加热目标区域W5a上，并且第二电极13布置在第二加热目标区域W5b上。在图22A至22G所示的实例中，在开始直接电阻加热之前，第一电极12和第二电极13二者布置在第一加热目标区域W5a上，并且焊缝部W5c不加热至高温而是加热至低温。相比之下，在本实例中，在直接电阻加热前第一电极12和第二电极13布置在焊缝部W5c的两侧，第一电极12朝着端部L移动并且然后在第一电极12到达第一加热目标区域W5a的端部之前第二电极13朝着第二加热目标区域W5b的端部移动。第一电极12和第二电极13可以同时到达加热目标区域的各端部。这使得焊缝部W5c被加热至高温。

如在图22A至22G所示的实例以及图23A至23G所示的实例中，当工件W5是具有焊缝部W5c的坯料且在该焊缝部处结合了不同材料制成的和/或具有不同厚度的多个板时，根据第一电极12、第二电极13和焊缝部W5c之间的位置关系，能够控制是将焊缝部W5c及其附近加热至高温还是低温。

如在图22A至22G所示的实例中，第一电极12和第二电极13在一钢板上布置为互相隔开，并且距离焊缝部W5c较远的电极，即第一电极12移动以加宽第一电极与第二电极13之间的间隔。然后，在第一电极12到达一钢板的一端之前，第一电极12和第二电极13二者在相反的方向上移动，使得第二电极13跨过焊缝部W5c移动并且到达另一钢板的一端。在该情况下，焊缝部W5c仅加热至低温。此外，不加热至高温的区域保留在加热至高温的第一加热目标区域W5a侧的一钢板与第二电极13的触点之间。不加热至高温的区域对应于上述的焊缝部W5c附近的部分。

同时，如在图23A至23G所示的实例中，第一电极12布置在一钢板上，第二电极13布置在另一钢板上，并且焊缝部W5c设置在第一电极12与第二电极13之间。然后，第一电极12和第二电极13在相反的方向上移动，使得布置在加热至高温的第一加热目标区域W5a侧的一钢板上的第一电极12远离第二电极13，并且在第一电极12到达一钢板的一端之前第二电极13到达另一钢板的一端。在该情况下，焊缝部W5c被加热至高温。此外，加热至高温的区域存在于加热至低温的第二加热目标区域W5b侧的另一钢板与第二电极13的触点之间。

图24A至24I所示的实例中的工件W6被认为是与图22A至22G所示的实例中的工件W5一样的拼焊坯料，工件W6的左右侧中的一侧是加热至作为淬火温度的热加工温度的第一加热目标区域W6a，并且另一侧是加热至比淬火温度低的温加工温度的第二加热目标区域W6b。

工件W6与图22A至22G所示的实例中的工件W5的不同在于，在第一加热目标区域W6a侧的一钢板的厚度与第二加热目标区域W6b侧的另一钢板的厚度之间存在差值。虽然在附图所示的实例中第二加热目标区域W6b侧的钢板比第一加热目标区域W6a侧的钢板厚，但是相反，第一加热目标区域W6a侧的钢板可以比第二加热目标区域W6b侧的钢板厚。由于钢板的厚度的差，焊缝部W6c是倾斜的，并且在一些情况下，焊接导致了不平整。在该情况下，电流不直接施加于焊缝部W6c。这是因为当在电流从电源15施加于电极的状态下电极在焊缝部W6c上滑动时产生火花。在该情况下，介于第一加热目标区域W6a和第二加热目标区域W6b之间的焊缝部W6c的两侧的第一加热目标区域W6a和第二加热目标区域W6b分别通过直接电阻加热，使得焊缝部W6c通过来自第一加热目标区域W6a和第二加热目标区域W6b的热传递而被加热。

首先，如图24A和24B所示，第二电极13在第一加热目标区域W6a的右端上布置为不接触焊缝部W6c。第一电极12以与第二电极13隔开的状态布置在第一加热目标区域W6a上。工件W6的第一加热目标区域W6a在右侧具有更大的截面面积。

此后，在第二电极13固定并且电流施加于第一电极12与第二电极13之间的状态下，第一电极12通过第一移动单元20在与第二电极13的移动方向相反的方向上移动，并且第一电极12与第二电极13之间的间隔变宽。如图24C和24D所示，当第一电极12到达第一加热目标区域W6a的另一端时，停止施加电流。终止向工件W6施加电流，在第二电极13离开工件W6的状态下，第二保持器11在工件W6的长度方向上移动，并且在长度方向上拉动工件W6以使得工件W6平坦。

然后，如图24E和24F所示，工件W6向左方偏移，并且第一电极12和第二电极13布置于第二加热目标区域W6b的预定位置。即，第二电极13布置在第二加热目标区域W6b的右端并且第一电极12以与第二电极13隔开的状态布置在第二加热目标区域W6b上。工件W6的第二加热目标区域W6b在右侧具有更大的截面面积。

此后，在第二电极13固定并且电流施加于第一电极12与第二电极13之间的状态下，第一电极12通过第一移动单元20而在与第二电极13的移动方向相反的方向上移动，并且第一电极12与第二电极13之间的间隔变宽。如图24G和24H所示，当第一电极12到达第二加热目标区域W6b的另一端时，停止施加电流。此时，第一电极12不与焊缝部W6c进行接触。终止向工件W6施加电流，在第二电极13离开工件W6的状态下，第二保持器11在工件W6的长度方向上移动并且在长度方向上拉动工件W6以使得工件W6平坦。

通过以上处理，例如，如图24I所示，焊缝部W6c的左侧的第一加热目标区域W6a的加热温度为T1，并且焊缝部的右侧的第二加热目标区域的加热温度为T2(<T1)。因此，工件W6的加热目标区域能够被加热为使得加热目标区域被分为高温区和低温区。在该实例中，电流不直接施加于焊缝部W6c。然而，由于第一加热目标区域W6a和第二加热目标区域W6b通过直接电阻加热而加热，所以焊缝部W6c由来自其两侧的热传递而加热。如上所述地加热的工件W6通过按压形成为预定形状。

如图24I所示，第一加热目标区域W6a和第二加热目标区域W6b各自的温度分布对于各区域大致均匀。这是因为基于第一加热目标区域W6a和第二加热目标区域W6b的形状和尺寸而控制第一电极12和第二电极13的移动速度以及经过工件W6的电流量之中的至少一者，以均匀加热各区域。

上述直接电阻加热方法例如能够用于通过加热后的快速冷却而进行的淬火，，并且还能够用于使用压模对加热后处于高温状态下的工件进行压制成型的热压压制成型。根据上述直接电阻加热方法，仅以简单构造来构成加热设备就足够，并且由此，加热设备能够设置为邻近压力机(press machine)或者与压力机一体化。因此，能够在加热后的短时间内将工件压制成型，并且抑制被加热了的工件的降温以减少能量损失。另外，能够防止工件表面氧化，从而制备高质量的压制制品。

以上已经描述了通过直接电阻加热将具有诸如大致矩形形状和大致梯形形状的相对简单形状的工件加热的实例。然而，直接电阻加热装置1还能够用于加热通过组合多个形状形成的工件。

在下面的描述中，将描述板状工件被加热并通过冷却淬火的实例。在图25A至25D示出的实例中，要加热的板状工件W7是由钢材形成的板件，其形状将形成为期望的制品形状，特别地，车辆的B柱。

如图25A所示，板状工件W7具有：第一加热目标区域W7a，其中宽度方向上的截面面积沿着长度方向单调递增或单调递减；以及多个第二加热目标区域W7b，其与第一加热目标区域W7a的一部分邻接并且与第一加热目标区域一体地设置，特别地，与长度方向上的两端处的宽度方向上的两侧一体地设置。整个板状工件W7以大致恒定的厚度形成，并且第一加热目标区域W7a的宽度在长度方向上的一个方向上单调递增或单调递减。

宽度方向的截面面积在长度方向上的一个方向上单调递增或单调递减是指截面面积在长度方向上的变化，即长度方向上各个位置处的截面面积在一个方向上增大或减小而没有拐点。由于截面面积在长度方向上的急剧变化导致直接电阻加热时的电流密度在宽度方向上过度不均匀，所以如果未产生实际上可能有问题的局部低温部或局部高温部，则可认为截面积是单调递增或单调递减的。宽度方向上的截面面积在长度方向上可以是大致连续均匀的。

板状工件W7包括沿着长轴X延伸的窄部80和一体地设置在窄部80的两端处的宽部81。第一加热目标区域W7a由窄部80和通过边界线80x界定在宽部81中的延伸部81x形成，通过使窄部80的两侧缘分别沿着轴线X延伸而获得边界线80x。长轴X可以适当设置为在长度方向上延伸的线。

用于加热板状工件W7的加热装置包括直接电阻加热装置1、如图25C和25D所示的被构造为加热第一加热目标区域W7a的第一加热区的实例以及如图25B所示的被构造为加热第二加热目标区域W7b的第二加热区101。

优选的是，第二加热区101设计为在加热如图25B所示的第二加热目标区域W7b时限制第一加热目标区域W7a的加热。例如，第二加热区可以通过使电极与第二加热目标区域W7b进行接触而通过使用一对电极的直接电阻加热来加热第二加热目标区域、可以通过使线圈移动靠近第二加热目标区域W7b的感应加热来进行加热、或者可以通过将第二加热目标区域W7b的一部分放入加热炉内并且加热的炉内加热而进行加热。此外，可以通过使加热至预定温度的加热器与第二加热目标区域进行接触来加热第二加热目标区域。在通过与一对电极进行接触的直接电阻加热来加热第二加热目标区域的情况下，当施加高频电流时，第二加热目标区域W7b的外缘侧由于皮肤效应而被剧烈加热，从而能够容易地仅加热第二加热目标区域W7b。

使用这样的加热装置以下面的方式加热板状工件W7。首先，如图25A所示，界定板状工件W7的第一加热目标区域W7a和第二加热目标区域W7b。能够以可选的方式界定第一加热目标区域W7a和第二加热目标区域W7b，但是各区域的形状优选地设置为能够尽可能均匀地易于加热的形状。在所示的实例中，通过使窄部80的两侧边缘分别沿着长轴L延伸而在板状工件W的长度方向上的端部界定了边界线80x，从而通过边界线80x在宽部81中界定延伸部81x。然后，窄部80及其各端处的延伸部81x共同定义为第一加热目标区域W7a，并且边界线80x与宽部81的侧缘之间的区域共同定义为第二加热目标区域W7b。

接着，如图25B所示，第二加热目标区域W7b布置在第二加热区101中以加热第二加热目标区域W7b。此时，当加热第二加热目标区域W7b而不加热第一加热目标区域W7a时，第二加热目标区域W7b被加热至高温状态，并且第一加热目标区域W7a维持在低温状态。因此，第二加热目标区域W7b的电阻高于第一加热目标区域W7a的电阻，从而形成用于随后的第一加热目标区域W7a的直接电阻加热的电流流路。

当终止第二加热目标区域W7b的加热时，优选的是第二加热目标区域W7b被加热至高于目标加热温度的温度。因此，即使当第二加热目标区域的温度通过热耗散而降低直到随后通过直接电阻加热而加热第一加热目标区域W7a时，也能够将第二加热目标区域W7b加热到预定温度范围内。

接着，在加热第二加热目标区域W7b之后，如图25C和25D所示，通过使直接电阻加热装置1的第一电极12和第二电极13与板状工件W7进行接触，在将来自电源的电流供应至第一电极12与第二电极13之间的同时，在长度方向上移动第一电极12而在长度方向上通过直接电阻加热来加热第一加热目标区域W7a。随着第一电极12移动，在初始加热阶段，电流在长度方向上施加至第一加热目标区域W7a的部分范围，并且随着第一电极12继续移动，第一加热目标区域的电流施加范围扩大。在最终加热阶段，电流在大致整个长度上流过第一加热目标区域W7a。

由于此时第二加热目标区域W7b被加热至高温，所以第二加热目标区域W7b的电阻增大。这允许电流大量流过保持在低温的第一加热目标区域W7a，从而加热第一加热目标区域W7a。从而，第一加热目标区域W7a加热到目标温度附近的预定温度范围内。

通过调整第二加热目标区域W7b的加热温度和第一加热目标区域W7a的加热时间，将第一加热目标区域W7a和第二加热目标区域W7b加热至预定温度范围。同时，根据第二加热目标区域W7b的加热和第一加热目标区域W7a的直接电阻加热之间的时间或热传递的量，第二加热目标区域W7b的温度由于热耗散而通常可能降低。当第二加热目标区域W7b在加热期间被过度加热时，被加热的第一加热目标区域W7a的温度和热耗散了的第二加热目标区域W7b的温度彼此相同，并且第一加热目标区域W7a和第二加热目标区域W7b能够被加热至预定温度范围。此后，终止向工件W7施加电流，在第二电极13离开工件W7的状态下，第二保持器11在工件W7的长度方向上移动，并且在长度方向上拉动工件W7以使工件平坦。然后进行通过快速冷却淬火。

在如上所述地加热板状工件W7的情况下，板状工件W7被分为第一加热目标区域W7a和第二加热目标区域W7b，并且然后加热，从而每个区域能够形成为简化的形状以促进加热。两个区域中的第一加热目标区域W7a具有宽度方向上的宽度沿着长度方向轻度单调递增或单调递减的形状。从而，当电流在长度方向上流动时，第一加热目标区域不具有电流不能沿电流路径平滑流动的收缩部分或膨胀部分。

因此，当电流在长度方向上施加于第一加热目标区域W7a以将第一加热目标区域电阻加热时，不存在宽度方向上的电流密度分布过度变化的位点。从而，当根据第一加热目标区域W7a的长度方向上的截面面积的变化通过直接电阻加热来加热第一加热目标区域W7a时，能够容易且均匀地加热第一加热目标区域W7a的宽的范围，并且能够在长度方向上充分地加热板状工件W7。

此外，当在第二加热目标区域W7b变为适当的加热状态之后加热第一加热目标区域W7a时，能够将第一加热目标区域W7a与第二加热目标区域W7b的宽的结合区域加热至预定温度范围内。此外，由于不需要同时加热各区域，能够在长度方向上通过直接电阻加热来加热第一加热目标区域W7a，并且能够通过适用于第二加热目标区域W7b的方法来加热第二加热目标区域W7b，所以能够以简单的配置加热第一加热目标区域W7a与第二加热目标区域W7b的宽的结合区域。

此外，板状工件W7形成为使得第二加热目标区域邻接第一加热目标区域W7a的宽度方向上的一部分并且与第一加热目标区域一体地设置。从而，当首先加热第二加热目标区域W7b时，与第一加热目标区域W7a对应的电流流路形成在板状工件W7中。因此，通过在将第二加热目标区域W7b加热至适当的加热状态之后通过直接电阻加热在长度方向上的宽的区域上均匀地加热第一加热目标区域W7a，能够将第一加热目标区域W7a和第二加热目标区域W7b的宽的区域容易地加热至预定温度范围。

已经描述了通过延长窄部80的两侧缘而设置边界线80x从而设置第一加热目标区域W7a的实例。然而，边界线80x可以设置为使得第一加热目标区域W7a的各长度方向端部的宽度相同。在该情况下，当通过使得第一电极12和第二电极13与第一加热目标区域W7a进行接触而加热第一目标加热区域时，电极在短时间内在延伸部81x上移动得比其他区域更快，从而均匀地加热第一加热目标区域的整个区域。此外，即使在宽度方向上的截面面积沿着长度方向恒定的区域存在于第一加热目标区域W7a的另一部分中的情况下，例如，第一电极12和第二电极13仍然在短时间内在该部分上的移动地比在其他部分上移动得快，从而均匀地加热第一加热目标区域W7a。

在图26A至26E所示的实例中，通过将板状工件W7局部加热至不同的温度范围并且冷却工件而形成具有不同特性的部分。具体地，将宽部81b加热至第一温度范围，除了宽部81b之外的剩余部分加热至高于第一温度范围的第二温度范围，然后冷却工件。从而，宽部81b和不包括宽部81b的剩余部分具有不同的特性。

除了直接电阻加热装置1的第二电极13与上述实例的不同之外，本实例中使用的加热装置与图25A至25D所示的实例中使用的加热装置相同。在图25A至25D中使用的加热装置的直接电阻加热装置1中，第二电极13形成为具有能够跨过板状工件W7的整个宽度延伸的长度。同时，在该加热装置的直接电阻加热装置1中，如图26C至26D所示，第二电极13形成为具有比宽部81b的宽度短并且与第一加热目标区域W7a的最大宽度对应的长度。

为了使用该加热装置加热板状工件W7，如图26A所示，设置板状工件W7的第一加热目标区域W7a和第二加热目标区域W7b₁和W7b₂。接着，如图26B所示，第二加热目标区域W7ab₁和W7b₂分别布置在第二加热区101中并且加热。在加热时，一端的一对第二加热目标区域W7b₁可以加热至比第二温度范围高的高温，并且第二加热目标区域W7b₂可以加热至比第一温度范围高的高温。当如上所述第一加热目标区域W7a维持在低温状态并且第二加热目标区域W7b₁和W7b₂加热至高温状态时，第二加热目标区域W7b₁和W7b₂的电阻比第一加热目标区域W7a的电阻高，从而形成用于随后直接电阻加热第一加热目标区域W7a的电流流路。

接着，图26C和26D所示的实线所表示的，直接电阻加热装置1的第一电极12和第二电极13与第一加热目标区域W7a的中间部，具体地，在板状工件W7的窄部80与宽部81b之间的边界相邻的部分进行接触。此处，第一电极12和第二电极13分别布置为与长度方向大致垂直并且大致平行，从而跨过第一加热目标区域W7a延伸。在电流从电源15施加至第一电极12和第二电极13的同时，第一电极12和第二电极13移动，从而在长度方向上的整个长度上通过直接电阻加热将第一加热目标区域W7a加热。第一电极12通过第一移动单元20朝着一侧移动，并且第二电极13通过第二移动单元21朝着另一侧移动。因此，在初始直接电阻加热阶段，电流施加至第一加热目标区域W7a的长度方向上的部分范围，并且第一电极12和第二电极13互相分开以加宽电流施加范围。在最终加热阶段，电流在大致整个长度上施加于第一加热目标区域W7a。

此时，可以根据诸如第一加热目标区域W7a的形状、目标温度范围等各种加热条件控制第一电极12和第二电极13移动时的移动顺序、移动速度等。例如，对于移动顺序，第一电极12和第二电极13可以同时移动，或者需要长时间段的第一电极12a可以先移动然后第二电极13可以移动。对于移动速度，例如，第一电极12和第二电极13可以以不同的速度移动，并且第二电极13可以根据第一加热目标区域W7a的宽度方向的截面面积在长度方向上的变化而以变化的速度移动。

通过控制第一电极12和第二电极13的移动顺序、移动速度等将长度方向上各位置处的电流施加时间调整为使得具有大截面面积的部分的电流施加时间增大并且具有小截面面积的部分的电流施加时间减小，以将第一加热目标区域W7a的各位置加热至目标加热温度范围。此处，宽部81b的第一加热目标区域W7a加热为第一温度范围，并且剩余部分的第一加热目标区域W7a加热至第二温度范围。

如上所述，由于在加热第一加热目标区域W7a的各位置时预先加热了第二加热目标区域W7b₁和W7b₂，所以将第二加热目标区域W7b₁和W7b₂的加热温度、第一加热目标区域W7a的加热时间等适当地控制为如图26E的虚线所示，整个宽部81b能够加热为第一温度范围，整个剩余部分能够加热为第二温度范围，从而能够在板状工件W7上形成多个温度区域。此后，终止向工件W7施加电流，在第二电极13离开工件W7的状态下，第二保持器11在工件W7的长度方向上移动，并且在长度方向上拉动工件W7以使工件平坦。然后，工件迅速冷却以完成淬火。

在该实例中，作为板状工件W7，使用厚度大体恒定的板状工件。然而，还可以使用设置了具有不同厚度的区域的拼焊坯料。例如，可以以相同的方式加热宽部81b和剩余部分具有不同厚度的板状工件W7。在该情况下，易于将宽部81b和剩余部分加热至相同的温度范围。即使当工件具有均匀厚度时，也可以以相同的方式将整个工件加热至相同的温度范围。

在图27A至27C所示的实例中，待加热的整个板状工件W8具有大致恒定的厚度，形成为如图27A所示的大致梯形形状，并且具有宽度方向上的截面面积沿着长度方向单调递增或单调递减的第一加热目标区域W8a以及宽度比第一加热目标区域W8a的宽度宽的第二加热目标区域W8b。

如图27B和27所示，用于加热板状工件W8的加热装置包括：第二加热区102(局部加热区的实例)，其被构造为加热第二加热目标区域W8b；以及直接电阻加热装置1，其作为第一加热区(整体加热区的实例)，其被构造为加热第一加热目标区域W8a和第二加热目标区域W8b。

如图27B所示，第二加热区102设计为当加热第二加热目标区域W8b时限制第一加热目标区域W8a的加热。例如，第二加热区可以通过使电极与第二加热目标区域W8b进行接触而通过使用一对电极的直接电阻加热来加热第二加热目标区域、可以通过使线圈靠近第二加热目标区域W8b移动的感应加热来进行加热、或者可以通过将第二加热目标区域W8b的一部分放入加热炉内并且加热的炉内加热而进行加热。此外，能够通过使加热至预定温度的加热器与第二加热目标区域进行接触来加热第二加热目标区域。在该实例中，仅第二加热目标区域W8b置于加热炉中并且加热。

使用这样的加热装置以下面的方式加热板状工件W8。首先，如图27A所示，板状工件W8的第一加热目标区域W8a和第二加热目标区域W8b设置为使得加热目标区域能够被尽可能均匀地加热。此处，在宽度方向上的截面面积增大并且通过直接电阻加热装置1的第一电极12和第二电极13进行直接电阻加热的情况下，将难以获得充分电流面密度的部分设定为第二加热目标区域W8b并且将宽度方向上的截面面积比第二加热目标区域W8b的截面面积小的部分设定为第一加热目标区域W8a。

接着，如图27B所示，第二加热目标区域W8b布置在第二加热区102中以加热第二加热目标区域W8b。第二加热目标区域W8b的一部分放置在用作第二加热区102的加热炉中并且加热。可以进行预加热，直到低于加热的目标温度范围的适当温度。

在加热第二加热目标区域W8b之后，如图27C所示，直接电阻加热装置1的第一电极12和第二电极13与板状工件W8的两端的表面进行接触。然后，电流从电源15馈送并且在第一电极12与第二电极13之间流动，使得电极在长度方向上执行直接电阻加热。此时，当在第一加热目标区域W8a加热至预定温度范围的条件下施加电流时，由于第二加热目标区域具有较宽的宽度，所以第二加热目标区域W8b的每单位面积产生的热量比第一加热目标区域W8a的小。然而，由于第二加热目标区域W8b被适当地预加热，所以整个第一加热目标区域W8a和整个第二加热目标区域W8b能够通过直接电阻加热而被加热至预定温度范围内。此后，终止向工件W8施加电流，在第二电极13离开工件W8的状态下，第二保持器11在工件W8的长度方向上移动，并且在长度方向上拉动工件W8以使工件平坦。然后，通过随后的快速冷却而进行淬火。

根据如上所述的加热方法和加热装置，由于将板状工件W8针对多个区域，即第一加热目标区域W8a和与第一加热目标区域W8a的一部分邻接的第二加热目标区域W8b分开加热，所以每个区域能够形成为简化的形状以促进加热。由于工件W8具有如下形状：第一加热目标区域W8a和第二加热目标区域W8b的宽度方向上的截面面积沿着长度方向单调递增或单调递减，当电流在长度方向上流动时，工件不具有在电流流路上电流不平滑流动的收缩部或膨胀部。因此，当根据截面面积在长度方向上的变化通过直接电阻加热来加热第一加热目标区域W8a时，能够将第一加热目标区域W8a的宽的面积容易地且均匀地加热。从而，能够在长度方向上有效地加热板状工件W8。

此外，比第一加热目标区域W8a宽的第二加热目标区域W8b以整合的方式在板状工件W8的长度方向上邻接第一加热目标区域W8a。从而，当通过加热而首先预加热第二加热目标区域W8b并且通过直接电阻加热而沿着整个长度加热整个区域时，不需要将整个板状工件W8预加热，并且易于在长度方向上执行直接电阻加热。结果，能够将第二加热区102小型化，并且能够使得整个装置紧凑。

虽然已经描述了具有大致梯形形状的板状工件W8，其中第一加热目标区域W8a和第二加热目标区域W8b在宽度方向上的截面面积在长度方向的一个方向上单调递增或单调递减，但是本发明不限于此。例如，本发明当然能够适用于第一加热目标区域W8a和第二加热目标区域分别具有宽度方向上不同的截面面积而在长度方向上大致均匀的工件。

上述加热方法能够用于通过使用压模对加热后处于高温状态的工件进行压制成型的热压压制成型中。根据上述加热方法，仅利用简单的构造足以构成加热设备，从而能够将加热设备设置为邻近压力机或与压力机一体化。因此，能够在加热后的短时间内将工件压制成型，并且抑制加热了的工件的降温以减少能量损失。另外，能够防止工件表面氧化，从而制备高质量的压制成型制品。

本申请要求2017年9月11日提交的日本专利申请No.2017-174053的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

Claims (40)

1.一种直接电阻加热装置，包括：

第一电极和第二电极，该第一电极与第二电极布置为互相对置且在所述第一电极与所述第二电极之间设置有间隔；

电源，该电源电连接至所述第一电极和所述第二电极；

电极移动机构，该电极移动机构被构造为在所述第一电极和所述第二电极与工件接触的状态下并且在电流从所述电源通过所述第一电极和所述第二电极施加于所述工件的状态下，使所述第一电极和所述第二电极中的至少一者沿着所述第一电极与所述第二电极互相对置的对置方向移动；

第一保持器和第二保持器，该第一保持器和第二保持器被构造为保持所述工件，使得在所述第一电极和所述第二电极中的所述至少一者移动的状态下，所述工件的位于所述第一电极与所述第二电极之间的加热目标区域在所述对置方向上保持在所述第一保持器与所述第二保持器之间；以及

保持器移动机构，该保持器移动机构被构造为使所述第一保持器和所述第二保持器中的至少一者移动以沿着所述对置方向拉动所述工件。

2.根据权利要求1所述的直接电阻加热装置，其中所述第一保持器和所述第二保持器被构造为与所述第一电极和所述第二电极分离，并且

其中，在所述第一电极和所述第二电极中的一者离开所述工件的状态下，所述保持器移动机构使被布置为靠近从所述工件离开的所述第一电极和所述第二电极中的所述一者的所述第一保持器和所述第二保持器中的一者移动。

3.根据权利要求1所述的直接电阻加热装置，其中所述第一电极和所述第二电极被构造为保持所述工件，

其中，所述第一保持器包括所述第一电极并且被构造为通过所述第一电极保持所述工件，并且

其中，所述第二保持器包括所述第二电极并且被构造为通过所述第二电极保持所述工件。

4.根据权利要求1至3的任意一者所述的直接电阻加热装置，其中所述第一电极和所述第二电极各自具有跨过所述工件的所述加热目标区域地延伸的长度。

5.根据权利要求1至3的任意一者所述的直接电阻加热装置，还包括：控制器，该控制器被配置为控制如下之中的至少一者：通过所述电极移动机构而移动的所述第一电极和所述第二电极的至少一者的移动速度；以及经过所述工件的电流量。

6.根据权利要求4所述的直接电阻加热装置，还包括：控制器，该控制器被配置为控制如下之中的至少一者：通过所述电极移动机构而移动的所述第一电极和所述第二电极的至少一者的移动速度；以及经过所述工件的电流量。

7.根据权利要求5所述的直接电阻加热装置，其中所述控制器被配置为基于所述工件的形状和尺寸来控制通过所述电极移动机构而移动的所述电极的移动速度和经过所述工件的电流量的至少一者。

8.根据权利要求6所述的直接电阻加热装置，其中所述控制器被配置为基于所述工件的形状和尺寸来控制通过所述电极移动机构而移动的所述电极的移动速度和经过所述工件的电流量的至少一者。

9.根据权利要求1至3的任意一者所述的直接电阻加热装置，还包括：第一汇流条和第二汇流条，所述第一汇流条和所述第二汇流条沿着所述工件布置并且电连接至所述电源，

其中，所述第一电极在所述第一电极与所述第一汇流条和所述工件接触的状态下能够移动，并且所述第二电极在所述第二电极与所述第二汇流条和所述工件接触的状态下能够移动。

10.根据权利要求9所述的直接电阻加热装置，其中所述第一电极和所述第二电极分别包括电流施加辊，所述电流施加辊被构造为在所述工件的表面上滚动，所述第一电极的所述电流施加辊设置在所述第一汇流条与所述工件之间，并且所述第二电极的所述电流施加辊设置在所述第二汇流条与所述工件之间，

其中，所述电流施加辊包括导电的周表面，电流从该周表面施加至所述工件的表面。

11.根据权利要求10所述的直接电阻加热装置，其中所述第一电极和所述第二电极分别包括馈电辊，电流从所述馈电辊施加至所述电流施加辊，所述第一电极的所述馈电辊被构造为在所述第一汇流条的表面上滚动并且与所述第一电极的所述电流施加辊一起移动，所述第二电极的所述馈电辊被构造为在所述第二汇流条的表面上滚动并且与所述第二电极的所述电流施加辊一起移动。

12.根据权利要求11所述的直接电阻加热装置，其中所述馈电辊具有导电的周表面，电流从该周表面施加至所述电流施加辊。

13.根据权利要求12所述的直接电阻加热装置，其中所述电流施加辊和所述馈电辊以互相接触的方式在对置方向上旋转。

14.根据权利要求13所述的直接电阻加热装置，其中所述馈电辊的轴线布置在从包括所述电流施加辊与所述工件之间的接触线和所述电流施加辊的轴线的平面偏移的位置处。

15.根据权利要求11所述的直接电阻加热装置，其中所述馈电辊布置在所述电流施加辊的各轴端部。

16.根据权利要求10所述的直接电阻加热装置，还包括：导电刷，该导电刷设置在所述第一汇流条和所述第二汇流条各自的面向所述工件的表面上，并且

所述电流施加辊被构造为与所述导电刷接触地在所述导电刷上滑动。

17.根据权利要求10至16的任意一者所述的直接电阻加热装置，其中所述第一电极和所述第二电极分别还包括按压部件，该按压部件布置为与所述电流施加辊相对并且被构造为与所述电流施加辊一起移动，并且

其中，所述按压部件被构造为抵着所述电流施加辊按压所述工件。

18.一种加热装置，该加热装置被构造为加热具有第一加热目标区域和第二加热目标区域的板状工件，其中所述第一加热目标区域的截面面积沿着所述第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着所述长度方向单调递增或单调递减，并且其中所述第二加热目标区域以整合的方式与所述第一加热目标区域的在所述第一加热目标区域的宽度方向上的一部分邻接，所述加热装置包括：

第一加热区，所述第一加热区被构造为加热所述第一加热目标区域；以及

第二加热区，所述第二加热区被构造为加热所述第二加热目标区域，

其中，所述第一加热区包括根据权利要求1至17的任意一项所述的直接电阻加热装置，并且

所述直接电阻加热装置的所述第一电极和所述第二电极的至少一者在所述长度方向上在所述第一加热目标区域上移动。

19.一种加热装置，该加热装置被构造为加热具有第一加热目标区域和第二加热目标区域的板状工件，其中所述第一加热目标区域的截面面积沿着所述第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着所述长度方向单调递增或单调递减，并且其中所述第二加热目标区域以整合的方式在所述长度方向上与所述第一加热目标区域邻接，所述第二加热目标区域比所述第一加热目标区域宽，所述加热装置包括：

局部加热区，该局部加热区被构造为加热所述第二加热目标区域；以及

整体加热区，该整体加热区被构造为加热所述第一加热目标区域和所述第二加热目标区域，

其中所述整体加热区包括根据权利要求1至17的任意一项所述的直接电阻加热装置，并且

所述直接电阻加热装置的所述第一电极和所述第二电极的至少一者在所述板状工件的所述长度方向上移动。

20.一种直接电阻加热方法，包括：

通过直接电阻加热来加热工件；以及

通过拉动所述工件使已经由于直接电阻加热而膨胀的所述工件平坦，

其中所述直接电阻加热包括：

在第一电极和第二电极与所述工件接触的状态下并且在通过所述第一电极和所述第二电极向所述工件施加电流的状态下，使所述第一电极和所述第二电极中的至少一者沿着所述第一电极与所述第二电极互相对置的对置方向移动，其中所述第一电极与所述第二电极之间设置有间隔地布置为互相对置，并且

其中拉动所述工件包括：

利用第一保持器和第二保持器保持所述工件，使得在所述第一电极和所述第二电极中的至少一者移动的状态下，所述工件的位于所述第一电极与所述第二电极之间的加热目标区域在所述对置方向上被保持在所述第一保持器与所述第二保持器之间；以及

沿着所述对置方向移动所述第一保持器和所述第二保持器中的至少一者。

21.根据权利要求20所述的直接电阻加热方法，其中所述第一保持器和所述第二保持器被构造为与所述第一电极和所述第二电极分开，并且

其中，所述第一保持器和所述第二保持器中的所述至少一者的移动包括：在所述第一电极和所述第二电极中的一者离开所述工件的状态下，移动所述第一保持器和所述第二保持器之中的靠近所述第一电极和所述第二电极之中的离开所述工件的电极地布置的一个保持器。

22.根据权利要求20所述的直接电阻加热方法，其中所述第一电极和所述第二电极被构造为保持所述工件，

其中，所述第一保持器包括所述第一电极并且被构造为通过所述第一电极保持所述工件，并且

其中，所述第二保持器包括所述第二电极并且被构造为通过所述第二电极保持所述工件。

23.根据权利要求20至22的任意一者所述的直接电阻加热方法，还包括：控制所述第一电极和所述第二电极中的至少一者的移动速度和经过所述工件的电流量之中的至少一者，从而控制多个带状分段区域中的各个分段区域中产生的热量，其中所述加热目标区域被划分为所述多个带状分段区域以使得所述分段区域沿着所述对置方向并排布置。

24.根据权利要求23所述的直接电阻加热方法，其中所述加热目标区域的每单位长度电阻沿着所述对置方向变化，并且

其中，基于所述加热目标区域的电阻的变化控制移动的电极的移动速度和经过所述工件的电流量之中的至少一者。

25.根据权利要求23所述的直接电阻加热方法，其中所述加热目标区域的截面面积沿着所述对置方向减小，并且

其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一者在所述加热目标区域的截面面积减小的方向上移动。

26.根据权利要求24所述的直接电阻加热方法，其中所述加热目标区域的截面面积沿着所述对置方向减小，并且

其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一者在所述加热目标区域的截面面积减小的方向上移动。

27.根据权利要求20至22的任意一者所述的直接电阻加热方法，其中所述加热目标区域具有在所述对置方向上互相相邻的第一加热目标区域和第二加热目标区域，

其中，移动所述第一电极和所述第二电极之中的至少一者包括：将所述第一电极和所述第二电极布置在所述第一加热目标区域上并且毗邻所述第一加热目标区域与所述第二加热目标区域之间的边界，并且在电流通过所述第一电极和所述第二电极施加至所述工件的状态下使所述第一电极朝着所述第一加热目标区域的与所述边界相反的端部移动。

28.根据权利要求20至22的任意一者所述的直接电阻加热方法，其中所述加热目标区域具有在所述对置方向上互相相邻的第一加热目标区域和第二加热目标区域，并且

其中，移动所述第一电极和所述第二电极之中的至少一者包括：将所述第一电极布置在所述第一加热目标区域上并且毗邻所述第一加热目标区域与所述第二加热目标区域之间的边界，将所述第二电极布置在所述第二加热目标区域上并且毗邻所述边界，并且在电流通过所述第一电极和所述第二电极施加至所述工件的状态下使所述第一电极朝着所述第一加热目标区域的与所述边界相反的端部移动。

29.根据权利要求27所述的直接电阻加热方法，其中，移动所述第一电极和所述第二电极之中的至少一者还包括：在电流通过所述第一电极和所述第二电极施加至所述工件的状态下使所述第二电极朝着所述第二加热目标区域的与所述边界相反的端部移动。

30.根据权利要求28所述的直接电阻加热方法，其中，移动所述第一电极和所述第二电极之中的至少一者还包括：在电流通过所述第一电极和所述第二电极施加至所述工件的状态下使所述第二电极朝着所述第二加热目标区域的与所述边界相反的端部移动。

31.根据权利要求29所述的直接电阻加热方法，其中在电流通过所述第一电极和所述第二电极施加至所述工件的状态下，朝着所述第一加热目标区域的端部移动所述第一电极而不移动所述第二电极以使所述第一电极与所述第二电极之间的间隔变宽，并且在所述第一电极到达所述第一加热目标区域的端部之前，朝着所述第二加热目标区域的端部移动所述第二电极，使得所述第一加热目标区域被加热至比所述第二加热目标区域的温度高的温度。

32.根据权利要求30所述的直接电阻加热方法，其中在电流通过所述第一电极和所述第二电极施加至所述工件的状态下，朝着所述第一加热目标区域的端部移动所述第一电极而不移动所述第二电极以使所述第一电极与所述第二电极之间的间隔变宽，并且在所述第一电极到达所述第一加热目标区域的端部之前，朝着所述第二加热目标区域的端部移动所述第二电极，使得所述第一加热目标区域被加热至比所述第二加热目标区域的温度高的温度。

33.根据权利要求27所述的直接电阻加热方法，其中所述工件是具有焊接部的坯料，第一钢板和第二钢板在所述焊接部处在所述对置方向上互相结合，所述第一钢板和所述第二钢板在材料和厚度之中的至少一方面彼此不同，并且

其中所述第一钢板具有所述第一加热目标区域，并且所述第二钢板具有所述第二加热目标区域。

34.一种加热方法，该加热方法用于加热具有第一加热目标区域和第二加热目标区域的板状工件，其中所述第一加热目标区域的截面面积沿着所述第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着所述长度方向单调递增或单调递减，并且其中所述第二加热目标区域与所述第一加热目标区域的所述第一加热目标区域的宽度方向上的一部分邻接，所述加热方法包括：

加热所述第二加热目标区域；和

在加热所述第二加热目标区域之后，通过根据权利要求30至33的任意一项所述的直接电阻加热方法加热所述第一加热目标区域，以将所述第一加热目标区域和所述第二加热目标区域加热至预定温度范围，其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一者在所述长度方向上移动。

35.根据权利要求34所述的加热方法，其中在将所述第二加热目标区域加热至所述预定温度范围以上的温度之后利用直接电阻加热来加热所述第一加热目标区域。

36.一种加热方法，该加热方法用于加热具有第一加热目标和第二加热目标区域的板状工件，其中所述第一加热目标区域的宽度沿着所述第一加热目标区域的长度方向大致恒定或者沿着所述长度方向单调递增或单调递减，并且其中所述第二加热目标区域以整合的方式在所述长度方向上与所述第一加热目标区域邻接，所述第二加热目标区域比所述第一加热目标区域宽，所述加热方法包括：

加热所述第二加热目标区域；和

在加热所述第二加热目标区域之后，通过根据权利要求20至33的任意一项所述的直接电阻加热方法加热所述第一加热目标区域和所述第二加热目标区域，以将所述第一加热目标区域和所述第二加热目标区域加热至预定温度范围，其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一者在所述长度方向上移动。

37.根据权利要求36所述的加热方法，其中在将所述第二加热目标区域加热至所述预定温度范围以下的温度之后利用直接电阻加热来加热所述第一加热目标区域和所述第二加热目标区域。

38.根据权利要求34至37的任意一者所述的加热方法，其中通过直接电阻加热、感应加热、炉内加热和加热器加热来加热所述第二加热目标区域。

39.一种热压成型方法，包括：

通过根据权利要求20至33的任意一者所述的直接电阻加热方法加热工件的加热目标区域；以及

通过压模压制所述工件。

40.一种热压成型方法，包括：

通过根据权利要求34至37的任意一项所述的加热方法加热板状工件的第一加热目标区域和第二加热目标区域；以及

通过压模压制所述工件。

Images