專利名稱：鋼棒調質熱處理生產線的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于金屬熱處理設備，尤其涉及一種采用感應加熱方式的鋼 棒調質熱處理生產線。
背景技術：
在機械加工前的鋼件坯料都需要對其進行調質處理。目前鋼棒材料的 處理， 一直是按照工件大小事先截斷成要求尺寸，再采用電阻爐進行調質處 理。采用該種熱處理方式，由于加熱不均勻導致處理后鋼^f奉的組織結構欠佳，
同時工藝可控性差；不可小批量生產；且高耗能，并需用淬火油進行淬火，
影響環保、不安全。
實用新型內容
本實用新型的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種采用感應加熱 方式的鋼棒調質熱處理生產線。熱處理后的鋼材組織結構好，采用水性淬火 液淬火，環保、安全；同時可用于定尺長料加工。
本實用新型為實現上述目的，采用以下技術方案 一種鋼棒調質熱處理 生產線，其特征是由機械牽引及送料系統、感應加熱淬火系統、回火系統 組成，所述機械牽引及送料系統，包括依次連接的上料平臺及平行輥道、矯 直機、牽引和送料機構，所述感應加熱淬火系統，主要包括依次連接的感應 加熱用半導體變頻裝置，輸出感應器拒和紅外測溫儀、冷卻機構，所述回火 系統包括依次連接的感應加熱用半導體變頻裝置，輸出感應器拒和紅外測溫 儀、回火保溫箱、冷床；所述機械牽引及送料系統分別置于加熱淬火系統進 口端和感應器出口端并與回火保溫箱、冷床連接，所述回火保溫箱出口連接 有機械牽引及送料系統并與冷床連接。所述感應加熱淬火系統通過控制系統自動控制。
所述控制系統與設在感應加熱淬火系統中的測溫儀、無紙記錄儀連接。 所述冷卻機構包括設有板式換熱器的獨立水箱。
本實用新型的有益效果依據是電磁感應、集膚效應和熱傳導三項基本 理論，利用感應渦流的熱效應對鋼材進行調質熱處理，l吏熱處理后的鋼材組 織結構好，檢測的結果是1/3R處的硬度HB240 250;芯部硬度HB240左 右；晶粒度為6 7級；芯部組織為較為均勻的回火索氏體組織；采用水性 淬火液淬火，環保、安全；工藝可控性好，可根據不同用戶要求，方便調整 工藝；節能、并可小批量生產，不需要生產前的預溫加熱，升溫迅速，并根 據需要可隨時加工；可長料定尺加工，到用戶那里可根據需要自行下料加工， 節省材料、方便運輸。
圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2是圖1中的牽引和送料機構1-4的結構示意圖； 圖3是圖1中的冷床3-4的結構示意圖； 圖4是圖1中的輸出感應器拒2-2的結構示意圖； 圖5是圖1中的冷卻機構2-3的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及較佳實施例詳細說明本實用新型的具體實施方式
。 如圖所示， 一種鋼棒調質熱處理生產線，由機械牽引及送料系統l、感 應加熱淬火系統2、回火系統3組成，所述機械牽引及送料系統，包括依次 連接的上料平臺l-l及平行輥道l-2、矯直機l-3、牽引和送料機構l-4，所 述感應加熱淬火系統，主要包括依次連接的感應加熱用半導體變頻裝置2-1, 輸出感應器拒2-2和紅外測溫儀(圖中未示)、冷卻機構2-3，所述回火系統 包括依次連接的感應加熱用半導體變頻裝置3-1,輸出感應器拒3-2和紅外測溫儀(圖中未示)、回火保溫箱3-3、冷床3-4;所述機械牽引及送料系統 分別置于加熱淬火系統進口端和感應器出口端并與回火保溫箱、冷床連接， 所述回火保溫箱出口連接有機械牽引及送料系統及冷床連接。所述感應加熱 淬火系統通過控制系統自動控制。所述控制系統與設在感應加熱淬火系統中 設于主控制拒4中的測溫儀(圖中未示)、無紙記錄儀(圖中未示)連接。 所述冷卻機構包括設有板式換熱器(圖中未示)的獨立水箱。 工藝流程
1、 淬火過程鋼棒經人工上料至上料平臺、碼平后，經上料機以步進 方式送至平行輥道，進入熱處理前七輥矯直機矯直——矯直后通過平行輥 道，送入感應器前機械牽引機，通過牽引機的穩速運行，將棒料送入感應器 進行預熱——測溫——升溫——測溫——冷卻——機械后牽引——進入輥 道一一送入回火儲料、上料平臺同時分離淬火不合格品，完成淬火的過程。
2、 回火過程經上料平臺將工件以步進方式送入平行輥道，送入感應 器前機械牽引機，通過牽引機的穩速運行，棒料送入感應器進行回火——測 溫——進入回火保溫箱——保溫延時——回火后熱矯直——平行輥道—— 冷床自然冷卻一_冷床后矯直機——下料。
自動控制系統
1. 全線設備實行自動控制，釆用西門子PLC編程軟件自動控制全線運 行，操作人員只須搡作控制按扭和微調按扭即可實現全線在設定參數狀態下 運行，控制程序設有多重保護并顯示故障，保證全線設備安全平穩運行。主 傳動采用西門子或ABB交流變頻調速系統。具有全線點動、聯動、單臺點 動功能，操作人員只須操作控制按扭和微調按扭即可實現全線在設定參數狀 態下運行，控制程序可存儲多個品種的工藝，保證全線更換品種的方便。
2. 鋼棒上料熱處理前矯直機采用常規的矯直機，上料臺架采用斜鋼架 長度4米，寬度5米，主機矯直機采用七輥矯直機(冷矯)，入料輥道帶拔料機構和升降輥道的保護套筒結構長度6米，出料槽U型出料槽長度6米。
3. 機械前后牽引、送料機構釆用上下壓輥式牽引機，上輥為氣動控 制上下便于鋼棒的通過，運行速度由變頻器控制。
4, 預熱，淬火，回火可控硅中頻電源效率高達90%以上，控制靈活， 啟、停方便，調節迅速，便于提高效率。頻率能自動跟綜負載頻率變化，操 作筒便。啟動時無電流沖擊，交流電源配備簡單經濟。對可控硅中頻電源的 電壓電流及頻率增加上下限監測儀表，在鋼棒生產過程中如超出設定范圍報 警停機保證產品質量。
4. 測溫儀采用美國雷泰產品，具有超溫報警功能。
5. 冷卻部分水箱采用不銹鋼制作，一套采用外水直接冷卻。另配一套帶有 獨立水箱及板式換熱器的介質冷卻系統，該系統具有恒溫控制及超溫報 警功能和水壓超出范圍的報警，可同時外接冷卻水和制冷機的功能。
6. 回火保溫箱最多可連續處理20根鋼才奉，/人左側送入一根料的同時從 前側送出一根，托架采用耐熱鋼制作，回火爐門為氣動控制，爐體配有 氮氣保護輸入接口，內部有熱風扇，使內部溫度均勻，溫控儀采用美國 霍尼維爾，溫度控制精度O. 3%,另配有超溫報警系統和單獨的校溫孔。
7. 熱處理后矯直機入料輥道帶升降輥道的保護套筒結構長度6米，主機 矯直機采用七輥矯直機(熱矯)，出料槽L型出料槽，帶拔出料機構， 長度7米。
8. 熱處理矯直后冷床正反鏈板式冷床，寬度6米，長度5米。
9. 冷床后矯直機入料輥道帶拔料機構和升降輥道的保護套筒結構長度6 米，主機矯直機采用十一輥矯直機(冷矯)，出料槽U型出料槽長度6米。
10. 下料架矯直后通過下料架滑入料架。
11. 無紙記錄儀無紙記錄儀采用美國霍尼維爾6通道記錄儀，可記錄速 度、淬火溫度、回火溫度、由火保溫箱溫度，備用2個通道。生產線設計速度6米/分鐘 生產線平面布置方案 全套生產線占地長x寬x高 65x12x2.5單位米
主要技術指標
1、 原材料 45#鋼棒 -
2、 產品規格 ①24—032長5. 3-6米
3、 淬火溫度900°C ±20 回火溫度
4、 節 拍6M (根)/min
5、 電耗/叱 380度/噸，(感應加熱電源功耗)。
6、 調質后硬度HRC22-29 (表面至心部硬度)
7、 芯部金相組織無連續網狀鐵素體析出，
8、 截斷后(每米)徑向跳動0. 4mm以內
可大大降低材料成本原加工零件材料使用合金鋼3746,現采用45# 鋼即可，每噸材料可降低成本1700-1800元；這種工藝方法對各類中碳鋼(包 括低合金鋼)的中小截面尺寸的棒材、管材、軸類零件均適用，具有生產率 高，畸變小，無氧化脫碳，不污染，產品質量一致性好生產過程易自動化等 特點。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結 構作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作 的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術方案的范圍 內。
權利要求1、一種鋼棒調質熱處理生產線，其特征是由機械牽引及送料系統、感應加熱淬火系統、回火系統組成，所述機械牽引及送料系統，包括依次連接的上料平臺及平行輥道、矯直機、牽引和送料機構，所述感應加熱淬火系統，主要包括依次連接的感應加熱用半導體變頻裝置，輸出感應器柜和紅外測溫儀、冷卻機構，所述回火系統包括依次連接的感應加熱用半導體變頻裝置，輸出感應器柜和紅外測溫儀、回火保溫箱、冷床；所述機械牽引及送料系統分別置于加熱淬火系統進口端和感應器出口端并與回火保溫箱、冷床連接，所述回火保溫箱出口連接有機械牽引及送料系統并與冷床連接。
2、 根據權利要求1所述的鋼棒調質熱處理生產線，其特征是所述感應 加熱淬火系統通過控制系統自動控制。
3、 根據權利要求1所述的鋼棒調質熱處理生產線，其特征是所述控制 系統與設在感應加熱淬火系統中的測溫儀、無紙記錄儀連接。
4、 根據權利要求1所述的鋼棒調質熱處理生產線，其'特征是所述冷卻 機構包括設有板式換熱器的獨立水箱。
專利摘要本實用新型涉及一種鋼棒調質熱處理生產線，其特征是由機械牽引及送料系統、感應加熱淬火系統、回火系統組成；機械牽引及送料系統，包括依次連接的上料平臺、矯直機、送料機構；感應加熱淬火系統，包括依次連接的半導體變頻裝置，輸出感應器柜和紅外測溫儀、冷卻機構；回火系統包括依次連接的半導體變頻裝置，輸出感應器柜和紅外測溫儀、回火保溫箱、冷床；送料系統分別置于加熱淬火系統進口端和感應器出口端并與回火保溫箱、冷床連接，回火保溫箱出口連接有機械牽引及送料系統并與冷床連接。本實用新型的有益效果利用感應渦流的熱效應對鋼材進行調質熱處理，使其芯部組織為均勻的回火索氏體組織；不需要預溫加熱，升溫迅速；可定尺長料加工。
文檔編號C21D1/00GK201144263SQ200720097950
公開日2008年11月5日 申請日期2007年11月22日 優先權日2007年11月22日
發明者張傳旭, 張冬青, 李春長, 蕊 石, 袁俊亭, 音 鄧, 高新華 申請人:天津市金能電力電子有限公司