一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法
阅读：130发布：2023-02-02
专利汇可以提供一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种连续式燃气 热处理 炉中的调质工艺方法，包括锻件输送，锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；锻件淬火加热采用分段式加热的方式；锻件淬火采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕 工件 进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点；锻件回火加热采用 天然气 加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环 风 机及 隔热 导流装置共同形成微型 燃烧室 ；锻件回火冷却采用喷雾冷却的方式。本发明通过采用该热处理工艺，提高了产品 质量 ，降低了热处理不良率，同时也降低了能耗，产品质量稳定可靠。，下面是一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法专利的具体信息内容。
1.一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；
S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在730-770摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3+30或Ac3+10摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；
S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在120-360秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；
S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；
S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在20-30摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；
S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。
2.根据权利要求1所述的一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，其特征在于：锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火冷却系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。
3.根据权利要求1所述的一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，其特征在于：在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。
4.根据权利要求1所述的一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，其特征在于：在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。
5.根据权利要求1所述的一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，其特征在于：在S4中的锻件回火加热温度为550-650摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。
一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法
技术领域
[0001] 本发明涉及锻件热处理技术领域，尤其涉及一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法。
背景技术
[0002] 对于大型汽车前轴锻件，由于其具有弯曲形状的工字形截面，属长轴型锻件，这使得沿弯曲轴线截面的变化较大且截面的腹板较薄，筋条窄而深，尤其体现在托板处；因此，大型汽车前轴的热处理工艺一直都比较复杂，通常的热处理工艺为锻造下线后进入电加热炉或煤气加热炉内进行再加热，采用的多为周期式炉或淬火加热与回火加热不能完全衔接的半连续式炉。若采用以上这种热处理工艺，其处理方法是：前轴在电加热炉或煤气加热炉内进行加热，然后通过人工或转运机构进入淬火槽中淬火，淬火完毕后，通过人工或转运机构进入回火加热炉内加热，回火完毕后，通过人工或转运机构进行空冷或水冷。这种热处理工艺，由于电加热方式供热慢，加热时间较长，锻件在加热炉内产生变形和脱碳层较深的比例较高；此外，还存在着能耗高、配备变压器容量大等缺陷。而煤气加热炉存在加热温度波动大、温度不均匀等缺陷，导致产品处理后质量不稳定。采用人工或转运机构的方式进行输送，前轴锻件在淬火时及回火冷却时不具有连续性，存在质量风险。为此，我们提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法。
发明内容
[0003] 本发明提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004] 本发明提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括以下步骤：
[0005] S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；
[0006] S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在730-770摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3+30-50摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；
[0007] S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在120-360秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；
[0008] S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；
[0009] S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在20-30摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；
[0010] S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。
[0011] 优选的，在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。
[0012] 优选的，在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。
[0013] 优选的，在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。
[0014] 优选的，在S4中的锻件回火加热温度为550-650摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。
[0015] 优选的，在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。
[0016] 本发明提出的一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，有益效果在于：本发明采用该热处理工艺，即通过采用天然气加热的方式，防止了传统电加热方式容易出现的淬火变形大、加热脱碳层超标等质量缺陷，这样则提高了产品质量，降低了热处理不良率，同时也降低了能耗；与传统的煤气加热方式相比，通过多分区、小功率加热分区的方式，又避免了大功率加热所带来的温度波动大、产品质量不稳定的缺陷。
具体实施方式
[0017] 下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
[0018] 实施例1
[0019] 本发明提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括以下步骤：
[0020] S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；
[0021] S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在730摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3-50摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；
[0022] S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在120秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；
[0023] S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；
[0024] S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在20摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；
[0025] S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。
[0026] 在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。
[0027] 在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。
[0028] 在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。
[0029] 在S4中的锻件回火加热温度为550摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。
[0030] 在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。
[0031] 实施例2
[0032] 本发明提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括以下步骤：
[0033] S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；
[0034] S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在740摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3-30摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；
[0035] S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在180秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；
[0036] S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；
[0037] S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在22摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；
[0038] S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。
[0039] 在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。
[0040] 在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。
[0041] 在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。
[0042] 在S4中的锻件回火加热温度为570摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。
[0043] 在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。
[0044] 实施例3
[0045] 本发明提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括如下步骤：
[0046] S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；
[0047] S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在750摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3-10摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；
[0048] S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在240秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；
[0049] S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；
[0050] S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在25摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；
[0051] S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。
[0052] 在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。
[0053] 在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。
[0054] 在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。
[0055] 在S4中的锻件回火加热温度为600摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。
[0056] 在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。
[0057] 实施例4
[0058] 本发明提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括如下步骤：
[0059] S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；
[0060] S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在760摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3+10摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；
[0061] S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在300秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；
[0062] S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；
[0063] S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在27摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；
[0064] S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。
[0065] 在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。
[0066] 在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。
[0067] 在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。
[0068] 在S4中的锻件回火加热温度为620摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。
[0069] 在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。
[0070] 实施例5
[0071] 本发明提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括如下步骤：
[0072] 一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括以下步骤：
[0073] S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；
[0074] S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在770摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3+30摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；
[0075] S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在360秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；
[0076] S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；
[0077] S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在30摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；
[0078] S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。
[0079] 在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。
[0080] 在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。
[0081] 在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。
[0082] 在S4中的锻件回火加热温度为650摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。
[0083] 在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。
[0084] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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