細鋼絲二級加熱熱處理的方法及設備的製作方法

2023-07-26 01:09:41

專利名稱：細鋼絲二級加熱熱處理的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及細鋼絲的加熱熱處理的方法及設備，尤其涉及到細鋼絲感應加熱和調壓電阻加熱的處理方法和設備。
背景技術：
鋼絲根據生產和使用需要，需進行多種熱處理。如淬火、正火、回火、退火、快速球化等等。所有的工藝都需要加熱到不同的溫度，然後根據冷卻能力不同的冷卻介質冷卻後完成。鋼絲的加熱熱處理需要有高的能源利用效率和低的能耗。

圖1為現有技術的鋼絲感應加熱器的示意圖。如圖1所示，通常鋼絲感應加熱時， 感應線圈中產生電流II，由於鋼絲中磁通量發生變化，鋼絲中會產生渦流i，渦流i沿鋼絲圓周邊傳導，與感應線圈中電流Il的方向相向。此渦流i成為加熱鋼絲的熱源。因此感應加熱的效率非常高，一般都在90%以上。但是，由於鋼絲居裡點的存在。即鋼絲加熱到760°C左右時，鋼絲的相對磁導率從 50階躍式下降到1，直接導致鋼絲中產生的渦流i接近於0。中國專利(公開號CN101260457)提出了一種鋼絲感應加熱熱處理設備及方法， 該方法通過在感應線圈相對內側鋼管的厚壁處加工一內孔，雖然提高了一些能源利用效率，但依然沒有解決把細鋼絲加熱到奧氏體化AC3以上150°C左右所需溫度的方法。奧氏體化AC3以上150°C的溫度約為930°C左右。實踐及理論證明，一級超音頻感應加熱的溫度約為720°C左右，即使增加感應加熱設備的功率，鋼絲溫度繼續上升的相當有限。根據感應加熱的基本理論，以及細鋼絲熱處理的基本需求，要求鋼絲芯部和表面
均勻加熱，加熱細鋼絲直徑d與感應電流穿透層厚度δ的關係應保持力=^^。電流穿透層δ =503 U-，其中ρ為鋼絲電阻率(Ω·2 )，f為感應加熱電流
權利要求
1.一種適用於細鋼絲的連續熱處理的二級電加熱器，所述細鋼絲的直徑在2毫米以下，其特徵在於，所述電加熱器包括初級加熱迴路、去電裝置和次級加熱迴路，所述初級加熱迴路包括感應加熱器，能夠將所述細鋼絲加熱至第一目標溫度；所述去電裝置能夠對經過所述感應加熱器之後的所述細鋼絲進行去電，以消除其中的殘餘軸向電流；所述次級加熱迴路包括電阻加熱裝置，能夠將所述細鋼絲加熱至第二目標溫度；所述初級加熱迴路、去電裝置與所述次級加熱迴路順序連接。
2.根據權利要求1所述的二級電加熱器，其特徵在於，所述感應加熱器包括感應線圈和感應電源，其頻率在20KHz到40KHz之間。
3.根據權利要求2所述的二級電加熱器，其特徵在於，所述感應線圈的直徑D與所述細鋼絲的直徑d之間遵循以下關係D ( 5d。
4.根據權利要求1所述的二級電加熱器，其特徵在於，所述電阻加熱裝置包括變壓器、 電極和調壓調流器；所述電極設置於所述去電裝置之後，用於對所述細鋼絲施加電流以進行加熱。
5.根據權利要求3所述的二級電加熱器，其特徵在於，所述電阻加熱器還包括紅外測溫儀和PID調節儀，所述紅外測溫儀能夠測定最終加熱後細鋼絲的溫度，並把溫度信號送入所述PID調節儀，所述PID調節儀控制所述調節調壓調流器，改變所述次級加熱迴路中的電流，從而達到目標溫度。
6.根據權利要求1-5之一所述的二級電加熱器，其特徵在於，所述第一目標溫度為所述細鋼絲的居裡點，或比所述居裡點略低。
7.根據權利要求1-5之一所述的二級電加熱器，其特徵在於，所述第二目標溫度在所述細鋼絲的奧氏體化溫度以上。
8.一種使用以上任一項權利要求所述的二級電加熱器對細鋼絲進行熱處理的方法，所述細鋼絲的直徑在2毫米以下，其特徵在於，包括以下步驟使用感應加熱器將所述細鋼絲在感應加熱線圈中加熱至所述細鋼絲的居裡點，或比所述居裡點略低；使用所述去電裝置對經過所述感應加熱器之後的所述細鋼絲進行去電，以消除其中的殘餘軸向電流；使用電阻加熱裝置將所述細鋼絲加熱至奧氏體化溫度以上。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，還包括對加熱後的所述細鋼絲進行冷卻處理的步驟。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，所述熱處理為調質處理、淬火、正火、 回火、等溫淬火、等溫退火、等溫索氏化處理、再結晶退火或快速球化等溫退火。
全文摘要
本發明公開了一種細鋼絲二級加熱熱處理的方法及設備，所述方法包括以下步驟使用感應加熱器將所述細鋼絲在感應加熱線圈中加熱至所述細鋼絲的居裡點，或比所述居裡點略低；使用電阻加熱裝置將所述細鋼絲加熱至奧氏體化溫度以上。所述方法包括對加熱後的所述細鋼絲進行冷卻處理的步驟。本發明可用於對細鋼絲調質處理、淬火、正火、回火、等溫淬火、等溫退火、等溫索氏化處理、再結晶退火或快速球化等溫退火。
文檔編號C21D9/60GK102220475SQ20111014303
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者王穎 申請人:王穎