恆溫處理設備以及鍛件餘熱恆溫淬火裝置的製作方法

2023-05-29 22:45:16 1

專利名稱：：恆溫處理設備以及鍛件餘熱恆溫淬火裝置的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及用於餘熱淬火的恆溫處理設備以及使用該設備的鍛件餘熱恆溫淬火裝置。
背景技術：
：目前，鍛件的淬火一般分為普通淬火和餘熱淬火，普通淬火時工件鍛後冷卻至室溫，然後重新加熱奧氏體化淬火。餘熱淬火時利用工件高溫鍛後的餘熱直接淬火，此方法節約能源且效率高，但以往主要根據工件鍛後的亮度、顏色進行溫度的目測，然後直接淬入淬火介質中，由於該方法主要是目測鍛件的表面溫度，因此易受人為因素的影響而不準確，另夕卜，工件淬火入水前的溫度不一致導致了相應的性能的不穩定，工件報廢率高。
實用新型內容本實用新型是鑑於以上問題而進行的，其目的在於提供一種用於餘熱淬火的恆溫處理設備以及使用該設備的鍛件餘熱恆溫淬火裝置，在鍛件餘熱淬火前，經短時的恆溫處理，能使鍛件淬火入水之前的溫度達均勻一致，顯著提高了鍛件的性能穩定性和成材率。為了實現上述目的，本實用新型之一提供了一種用於餘熱淬火的恆溫處理設備，其特徵在於，該恆溫處理設備具有上料機構、設備主體以及用於控制所述上料機構和所述設備主體的動作的控制單元，在所述設備主體內具有加熱區，所述控制單元使用熱電偶來控制所述上料機構通過網帶傳送在所述加熱區中的鍛造後的工件的溫度。根據該結構，由於進行了鍛件餘熱淬火前的恆溫處理，所以不僅節約了能源，而且提高了鍛件的性能穩定性和成材率。在上述恆溫處理設備中，優選所述加熱區通過上下兩排輻射管進行加熱。根據該結構，由於通過上下兩排輻射管進行加熱，因此能夠依靠輻射、對流和熱傳導使各工件溫度均勻一致，加快了恆溫的速度。根據該結構，由於使用熱電偶來控制所述工件的溫度，因此能夠精確地控制加熱區的溫度，並且能夠精細地調整溫度。在上述恆溫處理設備中，優選所述熱電偶至少在三個區域控制所述工件的溫度。根據該結構，由於至少在三個區域控制所述工件的溫度，因此能夠進行使各工件在所述各個區域恆溫的控制，這樣，能夠更加精確地控制各工件的溫度。在上述恆溫處理設備中，優選在所述加熱區，根據所述工件的不同，將溫度控制在750°C950°C的範圍內。根據該結構，由於將溫度控制在750°C950°C的範圍內，因此能夠在較高的餘熱下對工件進行恆溫處理，因此能夠很好地實現餘熱調製，從而能夠高效地節約能源。在上述恆溫處理設備中，優選由傳動大滾筒帶動所述網帶繞所述上料機構和所述加熱區循環運轉，其中，運轉速度變頻可調。根據該結構，由於運轉速度變頻可調，因此可以通過調整速度來控制工件在恆溫處理設備中的加熱時間，能夠更好地控制工件溫度。本實用新型之二提供了一種鍛件餘熱恆溫淬火裝置，其特徵在於，鍛件餘熱恆溫淬火裝置具有如上所述的任意一個恆溫處理設備；以及對由所述恆溫處理設備進行過恆溫處理的工件進行淬火的淬火裝置。根據該結構，由於在恆溫處理設備中進行了鍛件餘熱淬火前的恆溫處理，所以在整個餘熱淬火過程中不僅節約了能源，而且提高了鍛件的性能穩定性和成材率。如上所述，本實用新型經短時的恆溫處理，能夠使鍛件淬火入水之前的溫度達到均勻一致，提高了鍛件的性能穩定性和成材率，並且在高溫回火後，使得鍛件的硬度分布均勻。圖1是本實用新型的第1實施方式的用於餘熱淬火的恆溫處理設備的示意圖。圖2是本實用新型的第2實施方式的鍛件餘熱恆溫淬火裝置的示意圖。具體實施方式參照附圖對本實用新型的實施方式進行說明。(第1實施方式)圖1是本實用新型的第1實施方式的用於餘熱淬火的恆溫處理設備的示意圖，如圖ι所示，本實用新型第1實施方式的恆溫處理設備具有上料機構1、設備主體2以及對該上料機構1和設備主體2的動作進行控制的控制單元(未圖示)。所述設備主體2具有加熱區3，該加熱區3使所述上料機構1通過網帶4傳送來的鍛造後的工件的溫度均勻一致。所述加熱區3通過上下兩排輻射管5進行加熱，來自上料機構1的鍛造後的工件依靠輻射、對流和熱傳導使得溫度均勻一致，這裡需要注意的是，本實用新型並不限定上下兩排輻射管，只要是能夠使鍛造後的工件的溫度均勻一致，可以是任何方式的加熱器件，也可以通過任何方式進行加熱。兩排輻射管5之間具有用於支撐所述網帶4的多個高溫瓷球10，在這些高溫瓷球10與所述網帶4之間具有活動底板9，活動底板9做往復運動，在這些高溫瓷球10的下方設置有多個T型磚11，這些T型磚11之間夾著下排輻射管5，在這些T型磚11的下方設置有一定厚度的耐火磚12，在設備主體2的與上料機構1相反的一側設有下料通道14，恆溫之後的鍛件通過該下料通道14被導入到淬火槽(參照圖2)中，在下料通道14的上方設有後蓋保溫層13。另外，所述加熱區3使用工業熱電偶精確地控制所述工件的溫度。並且，所述熱電偶在三個區域(即，區域Ia3a)控制所述工件的溫度，這裡選擇三個區域是為了使鍛造後的工件在各個區域的溫度保持一致，從而使得鍛造後的工件的溫度始終是均勻一致的。但是，並不限於三個區域，可以在更多的範圍內使用更多的熱電偶來對溫度進行控制。另外，所述控制單元根據所述工件的不同，將所述加熱區3中的溫度控制在750°C950°C的範圍內。使用該溫度範圍，能夠在較高的餘熱下對工件進行恆溫處理，因此能夠很好地實現餘熱調製，從而能夠高效地節約能源。另外，所述上料機構1具有轉動大滾筒6，該傳動大滾筒6帶動所述網帶4繞所述上料機構1和所述加熱區3循環運轉，並且，運轉速度變頻可調。由於運轉速度變頻可調，因此可以通過調整速度來控制工件在恆溫處理設備中的加熱時間，能夠更好地控制工件溫度。另外，所述上料機構1還具有用於封住設備主體內的氣體的三角水封7、支撐設備主體的腳部8以及用於固定設備主體的主體吊樁15。所述恆溫處理設備的工作過程如下(1)接通電源使所述恆溫處理設備升溫，針對具體工件預先設定具體的加熱溫度，設備主體2內的有效加熱溫度為750°C950°C，利用上下兩排輻射管5加熱，設備主體2內的溫度分三個區域分別由工業熱電偶精確控制。(2)設備主體2內的溫度穩定後，上料機構1開始工作，由傳動大滾筒6帶動網帶4繞上料機構1和加熱區3循環運轉，運轉速度變頻可調。(3)將鍛造後的工件置於網帶4上，網帶4的連續運轉將工件源源不斷送入設備主體2內，依靠輻射、對流和熱傳導三種方式使各工件溫度均勻一致，當工件運行至下滑通道時自動滑出設備主體2，落入預先準備好的淬火液中迅速冷卻，完成整個餘熱淬火過程。根據第1實施方式，鍛造後的工件快速放在連續運轉的恆溫處理設備的網帶上輸送至設備主體內，通過輻射和對流換熱，經過幾分鐘短時恆溫處理後使所有工件的溫度均勻一致，然後落入充滿水溶性液體的淬火槽內進行急冷淬火。加熱區的溫度和網帶轉速精確可調，最大的優點是能利用產品鍛造後的餘熱達到恆溫和淬火目的，使產品質量穩定，且只消耗了極少量的電能。這裡所述的「短時」，並不是對本實用新型進行限定，只要能在特定時間內使所有工件的溫度均勻一致都包含在本實用新型的範圍內。(第2實施方式)圖2是本實用新型的第2實施方式的鍛件餘熱恆溫淬火裝置A的示意圖，如圖2所示，該鍛件餘熱恆溫淬火裝置A具有上述的恆溫處理設備以及對由所述恆溫處理設備進行過恆溫處理的工件進行淬火的淬火裝置(淬火槽)20。由於該鍛件餘熱恆溫淬火裝置中的恆溫處理設備的結構和功能在上述第1實施方式中進行了詳細說明，因此為了簡單起見，在這裡省略說明。另外，所述鍛件餘熱恆溫淬火裝置的工作過程如下(1)通過如上所述的恆溫處理設備的工作過程(為了簡單起見，在這裡省略說明)，使鍛造後的工件的溫度均勻一致；(2)對恆溫處理後的所述工件進行淬火。另外，圖2進一步示出了餘熱恆溫淬火熱處理生產線的示意圖。提升機構B將由鍛件餘熱恆溫淬火裝置A淬火後的工件提升到回火爐C中進行高溫回火。下面，以45#、40Cr鋼鍛造成型的摩託車曲軸為例，對本實施方式的效果進行說明，該過程中使加熱區的溫度保持在850°C。為了對比，分別做了鍛後餘熱恆溫淬火和常規淬火，然後都進行高溫回火，即餘熱調質和常規調質。對兩種工藝生產的樣品加工成標準拉伸樣和衝擊樣，進行室溫拉伸和衝擊試驗，且對產品的橫截面做了硬度分布測試，結果如表1所示。表1tableseeoriginaldocumentpage6由表1可見，45#、40Cr鋼曲柄經鍛造餘熱調質能顯著提高淬透性，組織和硬度分布均勻，機械性能優於常規調質後的工件，精鍛後的工件採用短時850°C恆溫處理，使工件入水時的溫度均勻一致，保證了性能的穩定，該新的鍛造餘熱調質工藝具有質量穩定且能耗低、效率高、報廢率低等優點。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限定本實用新型的保護範圍，凡在本實用新型的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。權利要求一種用於餘熱淬火的恆溫處理設備，其特徵在於，該恆溫處理設備具有上料機構、設備主體以及用於控制所述上料機構和所述設備主體的動作的控制單元，在所述設備主體內具有加熱區，所述控制單元使用熱電偶來控制所述上料機構通過網帶傳送在所述加熱區中的鍛造後的工件的溫度。2.根據權利要求1所述的恆溫處理設備，其特徵在於，所述加熱區通過上下兩排輻射管進行加熱。3.根據權利要求1或2所述的恆溫處理設備，其特徵在於，所述熱電偶至少在三個區域控制所述工件的溫度。4.根據權利要求1或2所述的恆溫處理設備，其特徵在於，由傳動大滾筒帶動所述網帶繞所述上料機構和所述加熱區循環運轉，其中，運轉速度變頻可調。5.一種鍛件餘熱恆溫淬火裝置，其特徵在於，該鍛件餘熱恆溫淬火裝置具有權利要求1至4中任意一項所述的恆溫處理設備；以及對由所述恆溫處理設備進行過恆溫處理的工件進行淬火的淬火裝置。專利摘要本實用新型提供一種恆溫處理設備以及鍛件餘熱恆溫淬火裝置。該用於餘熱淬火的恆溫處理設備具有上料機構(1)、設備主體(2)以及用於控制所述上料機構和設備主體的動作的控制單元，其特徵在於，在所述設備主體內具有加熱區(3)，所述控制單元使用熱電偶來控制所述上料機構通過網帶(4)傳送在所述加熱區中的鍛造後的工件的溫度。這樣，在鍛件餘熱淬火前，經短時的恆溫處理，能使鍛件淬火入水之前的溫度達均勻一致，顯著提高了鍛件的性能穩定性和成材率。文檔編號C21D11/00GK201574174SQ20092017014公開日2010年9月8日申請日期2009年8月14日優先權日2009年8月14日發明者王澤民申請人:王澤民