設備概述
中頻熱處理調質設備用感應電流使工件局部加熱的表面熱處理工藝。這種熱處理工藝常用於表面淬火,也可用於局部退火或回火,有時也用於整體淬火和回火。20世紀30年代初,美國、蘇聯先後開始套用感應加熱方法對零件進行表面淬火。隨著工業的發展,感應加熱熱處理技術不斷改進,套用範圍也不斷擴大。
工藝方法
通過矯直—感應淬火—感應回火—保溫回火—滾動冷卻並在連續作業生產線上完成的調質工藝,具體工藝為:
【1】矯直:將鋼棒經人工放至上料不台、碼平後,經上料機以步進方式送至平行輥道,進入熱處理前七輥矯直機矯直,矯直後通過平行輥道,送入感應器前機械牽引機;
【2】感應淬火:通過牽引機的穩速運行,將鋼棒送入感應加熱淬火系統的感應加熱用半導體變頻裝置中,通過輸出感應器櫃和紅外測溫儀控制,對鋼棒進行預熱——測溫——升溫——測溫的溫度自動控制,達到淬火溫度進入冷卻機械淬火,通過機械後牽引裝置進入輥道,送入儲料、上料平台,同時分離淬炎不合格品,完成淬火過程;
3【】回火:淬火後的鋼棒經機械後牽引裝置進入上料平台以步進方式送入平行輥道,送入中頻電源感應器前機械牽引機,通過牽引機使鋼棒穩速動行,鋼棒送入感應器進行回火,測溫後進入回火保溫箱,保溫延時,回火後熱矯直,而後送入平行輥道;
【4】冷卻矯直:鋼棒進入冷床自然滾動冷卻,冷卻後送入矯直機矯直並經過消磁處理
套用領域:
★齒輪、軸、曲軸、凸輪、軋輥等工件的表面淬火,目的是提高這些工件的耐磨性和抗疲勞破斷的能力。
★汽車後半軸採用感應加熱表面淬火,設計載荷下的疲勞循環次數比用調質處理約提高10倍。
★感應加熱表面淬火的工件材料一般為中碳鋼。研製出供感應加熱表面淬火專用的低淬透性鋼。
★高碳鋼和鑄鐵製造的工件也可採用感應加熱表面淬火。
★淬冷介質常用水或高分子聚合物水溶液。
設備特點
(1)加熱速度快,可以成倍提高加熱設備的生產率,可與其他工藝設備組成連續的生產線。
(2)加熱時間短,效率高,感應加熱設備的效率可達60%-70%,感應熔煉爐的效率可達到65%~75%,而火焰爐的加熱效率僅有20%左右,電阻爐的加熱效率只有40%左右。
(3)熱加工車間若使用感應加熱爐,由於散熱損失少,車間溫度大大降低,改善了車間的勞動條件。又由於感應加熱不產生煙氣和煙塵,淨化了車間工作環境。
(4)採用感應加熱方法進行熱成型前加熱時,由於加熱速度快,加熱時間短,毛坯產生的氧化皮燒損率為0.5%-1%,而火焰爐的金屬燒損率為3%,感應加熱設備比火焰加熱爐節約材料2%,同時提高了鍛造模具的使用壽命。
常用設備
1、礦山、工程機械熱處理調質生產線
此熱處理調質生產線採用三滾校直、淬火、均採用中頻感應加熱、工件運行速度、加熱溫度、加熱效率由PLC集中控制,可形成閉環控制系統,實現所有生產數據的記錄、存檔、查詢、列印等功能。
2、錨鏈生產線成套設備
此設備主要由中頻電源、加熱感應器、自動上料裝置、壓輥快速出料裝置,紅外測溫裝置,中心控制台組成。通過配套不同感應器,可實現對錨鏈鋼的加熱,加熱溫度和徑向,軸向溫差滿足工藝要求,並能實現保溫等料,並自動記錄每根棒料的溫度。
3、圓鋼(管)調質生產線
根據鋼管加熱方式的特殊性,為滿足加熱工藝要求,生產線採用線上連續加熱,可以通過調節功率來實現溫度調節,機械傳動部份採用了調速電機帶動,可以隨意調節鋼管運行速度及功率,其中操作台由中心控制系統來實現,工人只需啟動,停止作業系統中的按鈕就可實現所有的運行動作。