淺析托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐對(duì)于緊固件熱處理的應(yīng)用

周良鴿

（重慶標(biāo)準(zhǔn)件廠 重慶 400000）

淺析托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐對(duì)于緊固件熱處理的應(yīng)用

周良鴿

（重慶標(biāo)準(zhǔn)件廠 重慶 400000）

我國(guó)連續(xù)式網(wǎng)帶爐發(fā)展起步較晚，改革開發(fā)后工業(yè)發(fā)展日新月異，熱處理設(shè)備取得了很大的突破，現(xiàn)在連續(xù)式網(wǎng)帶爐實(shí)現(xiàn)了對(duì)一般零件的整體淬火、等溫淬火，正火，退火，薄層滲碳、碳氮共滲等多種熱處理生產(chǎn)工藝，具有提高機(jī)械零件品質(zhì)、原材料利用率及降低生產(chǎn)成本等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)大大提高了熱處理生產(chǎn)效率。對(duì)于緊固件的生產(chǎn)與質(zhì)量，熱處理環(huán)節(jié)起到至關(guān)重要的作用，因此結(jié)合我司實(shí)際生產(chǎn)情況，分析說明托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐對(duì)于緊固件熱處理的應(yīng)用。

托輥式；網(wǎng)帶爐；應(yīng)用

1 引言

大直徑緊固件類零件，其傳統(tǒng)的熱處理工藝一般是采用鹽?。ɑ蚓綘t）淬火，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境污染影響大，不符合我們社會(huì)倡導(dǎo)的科學(xué)環(huán)保發(fā)展觀。近年來，我國(guó)參考國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，通過自身不斷的創(chuàng)新突破，現(xiàn)在托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐應(yīng)用于大直徑緊固件的熱處理，產(chǎn)品最終技術(shù)指標(biāo)合格，相對(duì)于鹽浴淬火有了非常大的改進(jìn)，同時(shí)大大提高了生產(chǎn)效率。

2 緊固件熱處理難點(diǎn)

高強(qiáng)度緊固件規(guī)格繁多，因其使用條件的需要技術(shù)要求十分嚴(yán)格，有硬度，抗拉強(qiáng)度，斷面收縮率，延伸率，沖擊韌性，表面不允許脫碳增碳等指標(biāo)。

3 采用鹽浴爐與井式爐對(duì)于緊固件熱處理的應(yīng)用

3.1 鹽浴爐為周期式生產(chǎn)，它的原理是以工業(yè)鹽為加熱載體，在鹽槽內(nèi)安裝加熱

裝置，達(dá)到一定的溫度，工業(yè)鹽由固體變成液體，所以加熱介質(zhì)是液態(tài)。鹽浴爐加熱介質(zhì)不能有水進(jìn)入，否則會(huì)發(fā)生爆炸，因設(shè)備的局限性只能人工手動(dòng)操作，一爐只能裝50～80kg產(chǎn)品，但操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)品一致性差。因其生產(chǎn)不能達(dá)到環(huán)保需求，是被淘汰的設(shè)備。

3.2 井式爐也是周期式生產(chǎn)，爐身安裝在地下，電阻加熱的方式，以甲醇和

氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣氛，一爐最多只能裝400～500kg左右，但它根本不適合小規(guī)格生產(chǎn)，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間長(zhǎng)表面容易變冷，導(dǎo)致產(chǎn)品一致性差，質(zhì)量不合格，維修保養(yǎng)十分困難，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。

4 采用托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐對(duì)于緊固件熱處理的應(yīng)用

4.1 設(shè)備概況

由上料機(jī)構(gòu)、淬火爐、淬火介質(zhì)槽（含提升帶）、清洗機(jī)（含提升帶）、回火爐等組成，產(chǎn)品加入上料機(jī)構(gòu)后自動(dòng)完成了淬火與回火。它利用網(wǎng)帶的傳送時(shí)間控制加熱時(shí)間，加熱原理與保護(hù)氣氛的控制和井式爐基本相同。

4.2 托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐特點(diǎn)

4.2.1 托輥式傳送運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)帶傳送采用托輥式結(jié)構(gòu)。工作時(shí)利用網(wǎng)帶與托輥間的滾動(dòng)摩擦帶動(dòng)網(wǎng)帶與網(wǎng)帶上的產(chǎn)品前進(jìn)，相對(duì)于早期網(wǎng)帶爐的滑動(dòng)摩擦有了質(zhì)的提升，有利于減少網(wǎng)帶的傳送阻力，延長(zhǎng)網(wǎng)帶的使用壽命，同時(shí)網(wǎng)帶采用314不銹鋼材料制作，具有非常好的耐高溫防滲碳抗氧化效果，在正常工作情況下，網(wǎng)帶的使用壽命在三年左右。

4.2.2 設(shè)置預(yù)熱區(qū)

在淬火爐的產(chǎn)品入口處，設(shè)置了如圖1所示的預(yù)熱區(qū)。設(shè)計(jì)上進(jìn)去的網(wǎng)帶與出來的網(wǎng)帶相互重疊，這樣大大縮小了預(yù)熱室的空間，節(jié)省了甲醇消耗，同時(shí)可以利用出來的網(wǎng)帶的余熱加熱進(jìn)去的網(wǎng)帶，大大減少了熱能消耗。網(wǎng)帶式淬火爐產(chǎn)品入口是開放式的，足夠長(zhǎng)的預(yù)熱區(qū)設(shè)計(jì)，可以在該區(qū)域通過多層火幕簾形成對(duì)加熱區(qū)的密封，減少了加熱區(qū)的熱量損失，同時(shí)使?fàn)t內(nèi)氣氛更加穩(wěn)定。

4.2.3 網(wǎng)帶速度連續(xù)可調(diào)

網(wǎng)帶速度在15～150ram/rain內(nèi)連續(xù)可調(diào)，克服了一般網(wǎng)帶爐采用凸輪機(jī)構(gòu)使得網(wǎng)帶在爐內(nèi)作步進(jìn)式前進(jìn)的缺陷。同時(shí)在網(wǎng)帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)置扭矩限制器，當(dāng)網(wǎng)帶阻力變大時(shí)（扭矩增大），扭矩限制器與網(wǎng)帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)脫開，可以確保網(wǎng)帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了機(jī)械事故對(duì)設(shè)備擴(kuò)大影響，起到保護(hù)作用。

圖1 網(wǎng)帶爐的預(yù)熱區(qū)

4.2.4 淬火溫度的保證

淬火爐的落料口較大，而且網(wǎng)帶與液面的距離較高，淬火時(shí)，熱量損失較大。這對(duì)于某些亞溫淬火的零件，其實(shí)際的淬火溫度可能達(dá)不到要求的淬火溫度，致使工件的性能達(dá)不到要求。新研制的網(wǎng)帶爐在落料口附近設(shè)置了加熱元件，克服了有些網(wǎng)帶爐沒有加熱元件的缺陷，而且用于測(cè)量淬火區(qū)溫度的熱電偶安裝在網(wǎng)帶的最末端，距工件下落至油槽時(shí)的位置很近，所測(cè)量的溫度即代表了工件淬火時(shí)的溫度，保證了工件在儀表顯示的淬火溫度下進(jìn)行淬火。

4.2.5 使用甲醇汽化器

網(wǎng)帶爐一般在高度方向很小（約150mm以內(nèi)），若直接向爐內(nèi)滴人甲醇作保護(hù)氣，會(huì)造成甲醇在爐內(nèi)裂解不完全而產(chǎn)生碳黑的后果。讓甲醇汽化后再通人爐內(nèi)則完全避免了由于甲醇裂解不良而產(chǎn)生碳黑的情況。

用電加熱器加熱高溫導(dǎo)熱油，并把甲醇管路通入油中，通過控制油溫來控制甲醇的汽化溫度，即實(shí)現(xiàn)了上述目的。合理設(shè)定甲醇汽化溫度，能夠保證甲醇以穩(wěn)定的流量通入爐內(nèi)，且在管路中不產(chǎn)生碳黑。

4.2.6 良好的密封性

淬火爐進(jìn)爐與出爐的網(wǎng)帶均在爐內(nèi)，克服了出爐網(wǎng)帶在爐外所存在的耗氣量大和能耗高的缺陷。與一般網(wǎng)帶爐亦有明顯不同。良好的密封性為爐內(nèi)氣氛的穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。

4.3 調(diào)試和應(yīng)用

4.3.1 爐溫均勻性測(cè)試結(jié)果

測(cè)試溫度選880℃（常用溫度），儀表控溫即為880℃，測(cè)量方法符臺(tái)《熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法》，測(cè)量結(jié)果為（880±2.3）℃，即相對(duì)于測(cè)量溫度的公差為4.6℃。達(dá)到一類熱處理爐的水平，完全滿足零件的工藝要求。

4.3.2 設(shè)備表面溫度

經(jīng)測(cè)試，設(shè)備的表面溫度為45℃.表明設(shè)備的保溫性能良好。

4.3.3 穩(wěn)定性生產(chǎn)試驗(yàn)

自設(shè)備正式移交之日起，已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過6個(gè)月，處理的600t產(chǎn)品一致性和穩(wěn)定性都很好，完全體現(xiàn)了托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐的穩(wěn)定效果。

4.3.4 產(chǎn)品的質(zhì)量

質(zhì)檢結(jié)果表明，產(chǎn)品達(dá)到我國(guó)的GB30980.1標(biāo)準(zhǔn)，說明所選擇的工藝參數(shù)基本合理，可應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

5 結(jié)語

綜上所述，本文主要對(duì)托輥式網(wǎng)帶爐進(jìn)行了詳細(xì)介紹，根據(jù)研究表明，采用托輥連續(xù)式網(wǎng)帶爐，能夠有效改善緊固件類零件熱處理質(zhì)量，其適用于多品種、大批量的大直徑緊固件類零件熱處理整體淬火，值得推廣應(yīng)用。

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TG162.2

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