《金属加工(热加工)》年19期上刊登了一个热处理生产线的专题,本文作者是杭州骏马轴承有限公司孙钦贺,欲了解更多更深的信息可以看该期杂志。
我司专业生产直径mm以下的轴承套圈淬火件,生产批量一般几千到几万甚至几十万。选用了两条托辊网带式可控气氛热处理生产线用于轴承套圈淬回火生产。生产线自年投入使用至今生产线性能良好,工件热处理质量稳定,设备故障率低具有明显的节能效果。
1、生产线的组成主要由上料台、托辊网带式保护气氛淬火加热炉、淬火冷却油槽、热清洗机、冷清洗机、回火加热炉、控制系统、气氛系统。
2、工艺流程布料→淬火加热→油冷却→热清洗→二次冷却清洗→回火加热。
3、生产线的特点(1)控制可靠、故障率低、产品质量稳定
托辊网带式可控气氛热处理生产线控制系统采用模块化、无触点、无浪涌控制技术。实现了控制温度精度高、平稳加热。网带传动采用变频调速实现速度无级可调,做到了加热时间准确可靠。同时控制柜上仪表可直接显示工件加热时间及加热温度,做到了方便直观。便于调整加热参数,保证了产品热处理质量稳定可靠。
(2)实现计算机控制技术
托辊网带式可控气氛热处理生产线温控、电控以及气氛控制采用了计算机控制技术。实现各温控区(淬火、回火、油槽)加热温度、加热时间以及炉内碳势实时与历史记录的监察、设定、存储、等功能。同时还包含“产品、品种、规格、型号、跟踪号、操作工、数量、班次”。可实现历史数据记录,便于查询、追溯,消除了人为因素带来的不利影响。
(3)采用了甲醇低温裂解技术
长期以来为减少氧化脱碳采用了向炉内直接滴注液体甲醇,通过甲醇燃烧消耗炉内的氧气达到减少脱碳目的。这种方法极易产生大量的炭黑,影响工件表面质量。生产线采用的甲醇低温裂解技术就是采用专门的装置把甲醇低温催化裂解成氢气(H2)和一氧化碳(CO)再通入加热炉内燃烧掉炉内的氧气(O2),再向炉内通入少量的丙烷气体作为副化气,起到保护气氛减少氧化脱碳作用。实产品脱碳层深度控制在0.06mm以内满足了客户要求。
(4)采用了带窜动技术
淬火油槽内油槽提升采用二级传动,在冷却方面又设计了带窜动机构采用了带窜动技术,通过调整窜动频率有效的解决了冷却过程中的产品变形,特别是对于轻系列容易变形有较好的效果。
(5)采用了二次冷却技术
产品淬火冷却经热清洗后再进行二次冷却清洗,就是清洗液经冷冻机冷却后,清洗液温度控制在9~12℃。这样有效的减少了产品内残余奥氏体含量,改善了成品轴承尺寸稳定性。
(6)节省能耗
淬火加热炉采用了无马弗托辊网带式结构,炉内回带技术,有效地减少了炉外回带产生的热量损失。采用辐射管加热提高了加热效率。同时利用专门装置将淬火加热炉余热利用起来用来加热清洗液的温度。淬回火后轴承套圈耗电在0.kW·h/kg左右,符合《JB/T-网带炉生产线热处理技术要求》8.2网带炉热处理生产线的典型热处理生产的电耗淬回火≤0.kW·h/kg规定要求,能耗节省明显。
4、网带炉热处理生产线使用注意事项(1)选择优质的淬火油
对于可控气氛网带炉热处理生产线而言,选择适合的冷却特性的淬火油显得特别重要。这是因为如果淬火油冷速不足导致心部硬度过低,托氏体不合格无法满足客户要求。如果淬火油冷速过快,导致产品尺寸涨大率较大,尺寸异常甚至会导致报废。同时如果油品不好,热氧化稳定性差,淬火时产生油烟较多,进入淬火加热炉破环炉内的气氛并产生大量的碳黑影响表面淬火质量。
(2)定期测试淬火加热炉炉温曲线
加热炉使用一段时间后会出现炉内温度与仪表显示温度可能不一致现象,有时相差十几度甚至更多。对热处理工艺制定带来不便的同时也严重影响热处理质量。所以要定期测试炉温曲线,发现问题及时修正。确保炉内温度与仪表显示温度差别在允许的范围以内。
(3)按规定期限对生产线使用仪器、仪表鉴定或校准
按规定期限对网带炉热处理生产线上使用的热电偶、控温仪表、硬度计、金相显微镜等仪器、仪表送有资质的单位进行鉴定或校准,确保在合格范围内使用,才能保证产品的热处理质量。
5、轴承行业先进热处理生产线的应用由于网带炉热处理生产线存在着产品磕碰伤、网带使用寿命相对较短等问题,国内知名企业如洛阳轴承集团、瓦房店轴承集团等采用了辊棒式可控气氛热处理生产线。针对较大轴承套圈油淬火容易产生托氏体,心部硬度难以满足客户需求问题,国内知名企业天马轴承、人本轴承等采用了硝盐代替油作为淬火介质,有效地解决了此问题。
摘自《金属加工(热加工)》杂志
“热处理生态圈”追求持续提供实用、先进、有价值的热处理信息和技术,分享实际车间解决案例,让更多的热处理工作者受益。
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