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行業(yè)資訊

等溫正火連續(xù)生產(chǎn)線的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

       在生產(chǎn)汽車齒輪鍛造毛坯件的時(shí)候常常需要在其他工藝之前，對(duì)其進(jìn)行正火的預(yù)熱處理工序，目的是為了獲得均勻、接近理想平衡狀態(tài)的組織（鐵素體和珠光體）和合適的硬度范圍（160-190HB），以提高切削加工性和控制最終熱處理變形。

      但常規(guī)正火由于受設(shè)備限制采用堆裝、堆冷方式，會(huì)造成不同零件之間或同一零件不同部位的冷卻速度及其組織、應(yīng)力和硬度的較大差別，導(dǎo)致切削加工性能惡化和熱處理變形加大，從而降低齒輪精度等級(jí)和影響齒輪的使用性能，所以現(xiàn)在一般采用等溫正火連續(xù)生產(chǎn)線設(shè)備來(lái)進(jìn)行齒輪鍛坯的正火處理，其主要應(yīng)用于20CrMnTi、20CrMnMoH、20CrMoH、17Cr2Ni2H、40Cr、40CrMo等等低合金結(jié)構(gòu)鋼的汽車、通用機(jī)械齒輪鍛坯的等溫正火處理。
 
 
 
一、等溫正火連續(xù)生產(chǎn)線的基本組成
 
      等溫正火連續(xù)生產(chǎn)線一般是由裝料臺(tái)、加熱爐前后室系統(tǒng)、加熱爐、淬火槽系統(tǒng)、快速降溫室、等溫回火爐、出料風(fēng)冷室、溫度控制系統(tǒng)、機(jī)械動(dòng)作控制系統(tǒng)、應(yīng)急操作臺(tái)、液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)、氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)及裝料盤組成。
 
 
 
二、等溫正火熱處理過(guò)程
 
      等溫正火的原理是將工件加熱到AC3或ACcm以上30～50℃，保溫適當(dāng)時(shí)間后，以合適的方式冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域某一合適溫度，并在此溫度下保溫，使不同零件和同一零件的不同部位溫度均勻化，并在該溫度下均勻地完成鐵素體+珠光體轉(zhuǎn)變，然后在空氣中冷卻的正火工藝。
 
 
      等溫正火處理包括三個(gè)工藝區(qū)間：（1）加熱與奧氏體均勻化階段；（2）中間冷卻階段（從奧氏體化溫度冷卻至等溫處理溫度的階段）；（3）等溫處理階段以及以后的空冷。
 
1、加熱與奧氏體均勻化階段：關(guān)鍵工藝參數(shù)是加熱溫度與保溫時(shí)間。  這一階段主要是將工件加熱到AC3或ACcm以上30～50℃，保溫適當(dāng)時(shí)間，消除鍛造原因引起的不良組織與缺陷，達(dá)到組織、成分均勻化，為后續(xù)熱處理獲得良好的組織與性能打下基礎(chǔ)。奧氏體化加熱與保溫階段的溫度選擇與常規(guī)正火的相同，一般采用920～950℃。 
 
 2、中間冷卻階段：這一階段無(wú)論在設(shè)備制造上，還是對(duì)整個(gè)工藝設(shè)計(jì)，都是十分關(guān)鍵的問(wèn)題。關(guān)鍵工藝參數(shù)包括裝爐方式、快冷方式（包括冷風(fēng)量及冷風(fēng)方向）、快冷時(shí)間、緩冷方式（包括風(fēng)量與風(fēng)向）以及緩冷時(shí)間等。  
 
對(duì)于設(shè)備制造，要考慮風(fēng)冷過(guò)程中冷卻室各個(gè)部位冷卻速度的均勻性，同時(shí)應(yīng)考慮能實(shí)現(xiàn)快冷和緩冷的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)不同零件之間或同一零件內(nèi)、外部的溫度均勻化，以便實(shí)現(xiàn)均勻的組織轉(zhuǎn)變。
 
3、等溫處理階段：此過(guò)程在等溫爐中進(jìn)行，關(guān)鍵工藝參數(shù)包括等溫溫度和等溫時(shí)間。  等溫溫度和等溫時(shí)間應(yīng)依據(jù)材料的等溫轉(zhuǎn)變曲線、裝爐量和零件的有效厚度等加以確定，應(yīng)充分保證奧氏體向鐵素體和珠光體發(fā)生轉(zhuǎn)變有足夠的時(shí)間。
 
三、溫度控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
 
      在整個(gè)等溫正火預(yù)先熱處理工藝中，其核心是加熱溫度的均勻性和冷卻的均勻性，使得工件內(nèi)部和表面都能得到均勻的、接近理想平衡狀態(tài)的組織，減少殘余應(yīng)力，避免產(chǎn)生不規(guī)則變形。所以等溫正火連續(xù)生產(chǎn)線設(shè)備中，溫度的控制和風(fēng)冷室內(nèi)風(fēng)機(jī)的控制就是整套設(shè)備的核心。
 
 
 
      針對(duì)工業(yè)爐溫度的均勻性，HUIDA開(kāi)發(fā)研究的功率自動(dòng)平衡技術(shù)在熱處理自動(dòng)化領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。常規(guī)儀表控制技術(shù)只對(duì)目標(biāo)溫度給定值作了同步，但是實(shí)際情況中，因爐型和工件的所處位置等因素，爐中每一個(gè)加熱區(qū)的溫度不可能都能與設(shè)定溫度值保持平衡，會(huì)出現(xiàn)溫度不均勻問(wèn)題。HUIDA等溫正火連續(xù)生產(chǎn)線溫度控制系統(tǒng)在常規(guī)的控制技術(shù)上增加了多區(qū)功率自動(dòng)分配技術(shù)，根據(jù)每一個(gè)加熱區(qū)的實(shí)際升溫情況，自動(dòng)判斷并調(diào)整相應(yīng)的功率，實(shí)現(xiàn)功率自動(dòng)分配，******程度保證每個(gè)加熱區(qū)的溫度均勻，免去了操作工調(diào)試工人工操作調(diào)節(jié)，減低了技術(shù)人員的技術(shù)要求。
 
 
      在控溫性能方面，采用KY系列一體化的溫度控制器，使用獨(dú)特的專家自整定算法，可控硅PID溫控效果領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)外；控溫精度高，保證了工件加熱的質(zhì)量好。采用HD-D4000智能開(kāi)關(guān)量模塊來(lái)控制爐門電機(jī)、推料機(jī)電機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)的控制，HD-M-A4000系列模擬量模塊對(duì)冷卻口、風(fēng)冷室等區(qū)域傳感器信號(hào)采集和監(jiān)測(cè)，并且所有采集數(shù)據(jù)、控制情況均通過(guò)多功能組態(tài)型觸摸屏來(lái)顯示和調(diào)整控制，相比較傳統(tǒng)的正火生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線是一種更加可靠、性能更優(yōu)異、智能化程度更高的熱處理生產(chǎn)線。