专利名称：钢棒调质热处理生产线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属热处理设备，尤其涉及一种采用感应加热方式的钢 棒调质热处理生产线。
背景技术：
在机械加工前的钢件坯料都需要对其进行调质处理。目前钢棒材料的 处理， 一直是按照工件大小事先截断成要求尺寸，再采用电阻炉进行调质处 理。采用该种热处理方式，由于加热不均匀导致处理后钢^f奉的组织结构欠佳，
同时工艺可控性差；不可小批量生产；且高耗能，并需用淬火油进行淬火，
影响环保、不安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种采用感应加热 方式的钢棒调质热处理生产线。热处理后的钢材组织结构好，采用水性淬火 液淬火，环保、安全；同时可用于定尺长料加工。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案 一种钢棒调质热处理 生产线，其特征是由机械牵引及送料系统、感应加热淬火系统、回火系统 组成，所述机械牵引及送料系统，包括依次连接的上料平台及平行辊道、矫 直机、牵引和送料机构，所述感应加热淬火系统，主要包括依次连接的感应 加热用半导体变频装置，输出感应器拒和红外测温仪、冷却机构，所述回火 系统包括依次连接的感应加热用半导体变频装置，输出感应器拒和红外测温 仪、回火保温箱、冷床；所述机械牵引及送料系统分别置于加热淬火系统进 口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接，所述回火保温箱出口连接 有机械牵引及送料系统并与冷床连接。所述感应加热淬火系统通过控制系统自动控制。
所述控制系统与设在感应加热淬火系统中的测温仪、无纸记录仪连接。 所述冷却机构包括设有板式换热器的独立水箱。
本实用新型的有益效果依据是电磁感应、集肤效应和热传导三项基本 理论，利用感应涡流的热效应对钢材进行调质热处理，l吏热处理后的钢材组 织结构好，检测的结果是1/3R处的硬度HB240 250;芯部硬度HB240左 右；晶粒度为6 7级；芯部组织为较为均匀的回火索氏体组织；采用水性 淬火液淬火，环保、安全；工艺可控性好，可根据不同用户要求，方便调整 工艺；节能、并可小批量生产，不需要生产前的预温加热，升温迅速，并根 据需要可随时加工；可长料定尺加工，到用户那里可根据需要自行下料加工， 节省材料、方便运输。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2是图1中的牵引和送料机构1-4的结构示意图； 图3是图1中的冷床3-4的结构示意图； 图4是图1中的输出感应器拒2-2的结构示意图； 图5是图1中的冷却机构2-3的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式
。 如图所示， 一种钢棒调质热处理生产线，由机械牵引及送料系统l、感 应加热淬火系统2、回火系统3组成，所述机械牵引及送料系统，包括依次 连接的上料平台l-l及平行辊道l-2、矫直机l-3、牵引和送料机构l-4，所 述感应加热淬火系统，主要包括依次连接的感应加热用半导体变频装置2-1, 输出感应器拒2-2和红外测温仪(图中未示)、冷却机构2-3，所述回火系统 包括依次连接的感应加热用半导体变频装置3-1,输出感应器拒3-2和红外测温仪(图中未示)、回火保温箱3-3、冷床3-4;所述机械牵引及送料系统 分别置于加热淬火系统进口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接， 所述回火保温箱出口连接有机械牵引及送料系统及冷床连接。所述感应加热 淬火系统通过控制系统自动控制。所述控制系统与设在感应加热淬火系统中 设于主控制拒4中的测温仪(图中未示)、无纸记录仪(图中未示)连接。 所述冷却机构包括设有板式换热器(图中未示)的独立水箱。 工艺流程
1、 淬火过程钢棒经人工上料至上料平台、码平后，经上料机以步进 方式送至平行辊道，进入热处理前七辊矫直机矫直——矫直后通过平行辊 道，送入感应器前机械牵引机，通过牵引机的稳速运行，将棒料送入感应器 进行预热——测温——升温——测温——冷却——机械后牵引——进入辊 道一一送入回火储料、上料平台同时分离淬火不合格品，完成淬火的过程。
2、 回火过程经上料平台将工件以步进方式送入平行辊道，送入感应 器前机械牵引机，通过牵引机的稳速运行，棒料送入感应器进行回火——测 温——进入回火保温箱——保温延时——回火后热矫直——平行辊道—— 冷床自然冷却一_冷床后矫直机——下料。
自动控制系统
1. 全线设备实行自动控制，釆用西门子PLC编程软件自动控制全线运 行，操作人员只须搡作控制按扭和微调按扭即可实现全线在设定参数状态下 运行，控制程序设有多重保护并显示故障，保证全线设备安全平稳运行。主 传动采用西门子或ABB交流变频调速系统。具有全线点动、联动、单台点 动功能，操作人员只须操作控制按扭和微调按扭即可实现全线在设定参数状 态下运行，控制程序可存储多个品种的工艺，保证全线更换品种的方便。
2. 钢棒上料热处理前矫直机采用常规的矫直机，上料台架采用斜钢架 长度4米，宽度5米，主机矫直机采用七辊矫直机(冷矫)，入料辊道带拔料机构和升降辊道的保护套筒结构长度6米，出料槽U型出料槽长度6米。
3. 机械前后牵引、送料机构釆用上下压辊式牵引机，上辊为气动控 制上下便于钢棒的通过，运行速度由变频器控制。
4, 预热，淬火，回火可控硅中频电源效率高达90%以上，控制灵活， 启、停方便，调节迅速，便于提高效率。频率能自动跟综负载频率变化，操 作筒便。启动时无电流冲击，交流电源配备简单经济。对可控硅中频电源的 电压电流及频率增加上下限监测仪表，在钢棒生产过程中如超出设定范围报 警停机保证产品质量。
4. 测温仪采用美国雷泰产品，具有超温报警功能。
5. 冷却部分水箱采用不锈钢制作，一套采用外水直接冷却。另配一套带有 独立水箱及板式换热器的介质冷却系统，该系统具有恒温控制及超温报 警功能和水压超出范围的报警，可同时外接冷却水和制冷机的功能。
6. 回火保温箱最多可连续处理20根钢才奉，/人左侧送入一根料的同时从 前侧送出一根，托架采用耐热钢制作，回火炉门为气动控制，炉体配有 氮气保护输入接口，内部有热风扇，使内部温度均匀，温控仪采用美国 霍尼维尔，温度控制精度O. 3%,另配有超温报警系统和单独的校温孔。
7. 热处理后矫直机入料辊道带升降辊道的保护套筒结构长度6米，主机 矫直机采用七辊矫直机(热矫)，出料槽L型出料槽，带拔出料机构， 长度7米。
8. 热处理矫直后冷床正反链板式冷床，宽度6米，长度5米。
9. 冷床后矫直机入料辊道带拔料机构和升降辊道的保护套筒结构长度6 米，主机矫直机采用十一辊矫直机(冷矫)，出料槽U型出料槽长度6米。
10. 下料架矫直后通过下料架滑入料架。
11. 无纸记录仪无纸记录仪采用美国霍尼维尔6通道记录仪，可记录速 度、淬火温度、回火温度、由火保温箱温度，备用2个通道。生产线设计速度6米/分钟 生产线平面布置方案 全套生产线占地长x宽x高 65x12x2.5单位米
主要技术指标
1、 原材料 45#钢棒 -
2、 产品规格 ①24—032长5. 3-6米
3、 淬火温度900°C ±20 回火温度
4、 节 拍6M (根)/min
5、 电耗/叱 380度/吨，(感应加热电源功耗)。
6、 调质后硬度HRC22-29 (表面至心部硬度)
7、 芯部金相组织无连续网状铁素体析出，
8、 截断后(每米)径向跳动0. 4mm以内
可大大降低材料成本原加工零件材料使用合金钢3746,现采用45# 钢即可，每吨材料可降低成本1700-1800元；这种工艺方法对各类中碳钢(包 括低合金钢)的中小截面尺寸的棒材、管材、轴类零件均适用，具有生产率 高，畸变小，无氧化脱碳，不污染，产品质量一致性好生产过程易自动化等 特点。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结 构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围 内。
权利要求1、一种钢棒调质热处理生产线，其特征是由机械牵引及送料系统、感应加热淬火系统、回火系统组成，所述机械牵引及送料系统，包括依次连接的上料平台及平行辊道、矫直机、牵引和送料机构，所述感应加热淬火系统，主要包括依次连接的感应加热用半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、冷却机构，所述回火系统包括依次连接的感应加热用半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、回火保温箱、冷床；所述机械牵引及送料系统分别置于加热淬火系统进口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接，所述回火保温箱出口连接有机械牵引及送料系统并与冷床连接。
2、 根据权利要求1所述的钢棒调质热处理生产线，其特征是所述感应 加热淬火系统通过控制系统自动控制。
3、 根据权利要求1所述的钢棒调质热处理生产线，其特征是所述控制 系统与设在感应加热淬火系统中的测温仪、无纸记录仪连接。
4、 根据权利要求1所述的钢棒调质热处理生产线，其'特征是所述冷却 机构包括设有板式换热器的独立水箱。
专利摘要本实用新型涉及一种钢棒调质热处理生产线，其特征是由机械牵引及送料系统、感应加热淬火系统、回火系统组成；机械牵引及送料系统，包括依次连接的上料平台、矫直机、送料机构；感应加热淬火系统，包括依次连接的半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、冷却机构；回火系统包括依次连接的半导体变频装置，输出感应器柜和红外测温仪、回火保温箱、冷床；送料系统分别置于加热淬火系统进口端和感应器出口端并与回火保温箱、冷床连接，回火保温箱出口连接有机械牵引及送料系统并与冷床连接。本实用新型的有益效果利用感应涡流的热效应对钢材进行调质热处理，使其芯部组织为均匀的回火索氏体组织；不需要预温加热，升温迅速；可定尺长料加工。
文档编号C21D1/00GK201144263SQ200720097950
公开日2008年11月5日 申请日期2007年11月22日 优先权日2007年11月22日
发明者张传旭, 张冬青, 李春长, 蕊 石, 袁俊亭, 音 邓, 高新华 申请人:天津市金能电力电子有限公司