一种智能热处理系统的制作方法

本实用新型涉及铸造产品的热处理技术领域，特别是指一种智能热处理系统。

背景技术：

抗冲击材料的强度、硬度、塑性和韧性通常是一个矛盾的统一体。选择合理的合金成分和含量以达到优选的合金材料一直是行业中努力的方向。

另外，行业也在追求采用合理的热处理工艺及其相适应的热处理设备可以完成对已有产品的机械性能的调整，这不仅是制造抗冲击材料的技术环节，同时，合理的热处理工艺和设备也将对抗冲击材料的硬度和韧性等机械性能和减少或消除应力具有积极的作用；改善合金元素在组织中的分布形式和存在形式，使合金成分得到更有效的利用。而作为现代化企业的自动化要求，也应配以相对应的自动化设备，以实现上述热处理工艺。

以列车用缓冲器为例，其用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲击和振动的功能，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。因此，其所要求的抗冲击和振动能力等机械性能较为特殊。

基于上述用途，要求提供一种与抗冲击材料产品相适应的的热处理设备，以满足机械要求的同时，使其具有金属成本低、能够使得抗冲击材料具有良好适宜的强度、硬度、塑性和韧性、以及热处理工艺设备简单、操作方便、自动化程度高、环境污染小的特点。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述现有技术的状况，提出了一种智能热处理系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能热处理系统，包括：控制装置，运输装置，退火炉、淬火炉、回火炉，在所述淬火炉和所述回火炉之间还设有冷却介质为水溶性淬火液的淬火槽；所述运输装置依次通过所述退火炉、淬火炉、淬火槽和回火炉；

所述退火炉、淬火炉、回火炉均带有温度采集单元、时间采集单元以及加热单元；

所述淬火槽也设有温度采集单元和时间采集单元；

所述运输装置设有位置信息采集单元；

所述控制装置，用于接收所述运输装置的位置信息采集单元发来的位置信息以及所述退火炉、淬火炉、淬火槽和回火炉发来的温度和时间信息，分别向所述退火炉、淬火炉、回火炉发出启停加热命令，向所述运输装置发出启运命令。

进一步地，所述温度采集单元、时间采集单元、加热单元、、所述运输装置的位置信息采集单元，与所述控制装置通过有线或无线的形式传输信息。

进一步地，所述退火炉、淬火炉或回火炉均设有n个加热区，每个加热区设有用于对所述加热区实现温度的显示、记录和远程报告的温度监控装置，每个加热区设有用于对所述加热区实现加热时间的显示、记录和远程报告的计时设备，n≥5。

进一步地，所述运输装置为起吊设备或输送带。

进一步地，所述控制装置包括信息接收单元、命令发送单元、预先设定参数的比较单元、触摸屏，所述比较单元、触摸屏分别与所述信息接收单元相连，所述命令发送单元与比较单元相连。

进一步地，所述触摸屏内集成有加热温度显示模块、加热时间显示模块、回火时间显示模块、冷却时间显示模块和位置信息显示模块，触摸屏内还集成有可预先设定参数的输入模块。

本实用新型的有益效果是：上述智能热处理系统具有：自动程度高、便于对其全程进行远程和现场的过程控制、保证热处理工艺的顺利进行，使所述抗冲击材料达到所需的机械性能、污染小等特点。

附图说明

图1为本实用新型一种智能热处理系统结构示意图，

图2为本实用新型的控制装置的组成示意图。

附图标记说明：退火炉1、淬火炉2、淬火槽3、回火炉4、淬火介质循环系统5、控制装置6、材料7、运输装置8、温度监控设备9、计时设备10。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种智能热处理系统做进一步描述：该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实用新型所述的一种智能热处理系统，包括：控制装置6，运输装置8，退火炉1、淬火炉2、回火炉4，在所述淬火炉2和所述回火炉4之间还设有冷却介质为水溶性淬火液的淬火槽3；所述运输装置8依次通过所述退火炉1、淬火炉2、淬火槽3和回火炉4；

所述退火炉1、淬火炉2、回火炉4均带有温度采集单元、时间采集单元，以及加热单元；

所述淬火槽3也设有温度采集单元和时间采集单元；

所述运输装置8设有位置信息采集单元；

所述控制装置6，用于接收所述运输装置8的位置信息采集单元发来的位置信息，分别向所述退火炉1、淬火炉2、回火炉4发出开启加热命令；分别接收所述退火炉1、淬火炉2、淬火槽3和回火炉4的温度和时间信息，向所述运输装置8发出启运命令，并分别向所述退火炉1、淬火炉2、回火炉4发出停止加热命令。

所述温度采集单元、时间采集单元、加热单元、所述运输装置8的位置信息采集单元，与所述控制装置6通过有线或无线的形式传输信息。

所述退火炉1、淬火炉2或回火炉均4设有n个加热区，其温度采集单元即为每个加热区设有用于对所述加热区实现温度的显示、记录和远程报告的温度监控装置9，其时间采集单元即为每个加热区设有用于对所述加热区实现加热时间的显示、记录和远程报告的计时设备10，所述加热单元为运输装置8导轨两侧均匀分布的电阻丝、热电耦或燃气喷嘴；n≥5。

所述运输装置8为起吊设备或输送带，当所述运输装置为起吊设备时，所述加热单元(未示出)位于各种炉的底部，当所述运输装置为输送带时，所述加热单元(未示出)位于输送带的导轨两侧。

所述淬火槽3采用的冷却介质为水溶性淬火液，所述水溶性淬火液包括10％PVA、1％三己醇胺、0.2％苯甲酸纳、0.2％太古油。

所述控制装置6包括信息接收单元、命令发送单元、预先设定参数的比较单元、触摸屏，所述比较单元与触摸屏连接，并分别与所述信息接收单元相连，所述命令发送单元与比较单元相连。

所述触摸屏内集成有加热温度显示模块、加热时间显示模块、回火时间显示模块、冷却时间显示模块和位置信息显示模块，触摸屏内还集成有可预先设定参数的输入模块。

针对抗冲击材料进行热处理的系统为：

1、退火炉1：通过控制装置6设定温度为900±10℃，设定停留时间为60±5分钟。

退火时，将抗冲击材料7置于温度低于100±10℃的退火炉1里，升温到900±10℃，保温60±5分钟，在温度低于600℃时出炉，然后置于第一空气冷却处I，进行第一次空冷；

优选的退火炉1共分7个加热区，各个加热区温度设定为900±10℃。多个被预制成与退火炉1的尺寸相适应的抗冲击材料7工件依批次通过上述7个加热区，而被加热升温，并依次连续的在上述7个加热区中保温，以使得抗冲击材料7在退火炉中获得有效长度的保温时间。加热区数量也可以是其他的数量，其确定依据之一是与工件所需加热的时间相适应，以保证工件的加热要求，和大规模连续生产的要求。

同时为达到自动化生产和更有效的控制退火工序的目的，在上述的7个加热区中设有温度监控设备9和计时设备10，实现温度和时间的远程报告给控制装置6。优选的，一、二、三、四、五加热区采用TCW-32A三相调压，六、七区用数显仪表示温度，每个区都有EL-100-60多点记录仪显示记录温度。抗冲击材料7在保温60±5分钟后出炉，然后至于第一空气冷却处I，进行第一次空冷。

2、淬火炉2和淬火槽3：通过控制装置6温度设定为550±10℃和880±10℃，相应的停留时间可设定为60±5分钟和90±5分钟；冷却后产品温度设为300℃，置有冷却介质为水溶性淬火液的淬火槽3内。

淬火时，将前述经过第一次空冷的抗冲击材料7置于温度低于100±10℃的淬火炉2里，然后温度升高并控制在550±10℃的淬火炉2中保温60±5分钟后，然后继续升温到880±10℃，保温90±5分钟。取出置于淬火槽3淬火，冷却介质为水溶性淬火液，抗冲击材料7冷却致300℃左右后被运出淬火槽3。

优选的淬火炉2，由5个加热区组成，各个加热区温度控制到550±10℃和880±10℃。工件相应的停留时间可被设为60±5分钟和90±5分钟后，自动置入淬火槽3，进行淬火。各个加热区中设有温度监控设备9和计时设备10，以实现向控制装置6进行温度和时间的远程报告。优选的，各个加热区设的温度监控设备9为数显智能温控仪或多点记录仪，集中记录并监控温度。另外，加热区数量也可以是其他的数量，其确定依据之一是与工件所需加热的时间相适应，以保证工件的加热要求，和大规模连续生产的要求。

淬火采用的冷却介质为水溶性淬火液。优选的是配有PVA10％，三己醇胺1％，苯甲酸纳0.2％，太古油0.2％的水溶性淬火液。为实现进一步的自动化生产，与淬火槽3相连接的淬火介质循环系统5可以采用具有自动化能力较高大循环形式，并配有特殊搅拌功能，保证淬火液的连续和稳定供应。淬火液淬火前的温度可以为正常温度，例如30度以下。抗冲击材料7在淬火液内滞留时间8-25分钟，通过淬火槽3中的温度监控设备9即温度采集单元，检测工件的冷却温度。当工件冷致300℃左右，然后由淬火槽提升机传送带把工件送出淬火槽3到区域II处，然后进行回火处理。

3、回火炉4：通过控制装置6温度设定为580±10℃，停留时间设定为150±5分钟。

回火时，将前述经过淬火的抗冲击材料7置于温度低于50±10℃的回火炉4里，升温到580±10℃，保温150±5分钟取出，然后至于第二空气冷却处III，进行空冷。

优选回火炉4由5个加热区组成的，各个加热区温度升到580±10℃，保温150±5分钟取出进行空冷。加热区的数量同样基于上述原因可以选择其他的数量，而每个加热区可以设有数显智能温控仪主控，多点记录仪集中记录并监控等温度监控设备9，以实现温度的远程报告。

4、运输装置：其将所述抗冲击材料7在所述智能热处理系统间运输连接，以实现所述抗冲击材料的热处理工艺。

运输装置8的位置信息采集单元将位置信息发送给控制装置6，将出自所述退火炉1的所述抗冲击材料7运至第一空气冷却处I，再运至所述淬火炉2的第一运输设备A；将出自所述退淬火炉2的所述抗冲击材料7运至所述淬火槽3冷却，再运至区域II处的第二运输设备B；将所述抗冲击材料7运至所述回火炉4，再运至第二空气冷却处III的第三运输设备C。例如采用起吊设备，输送带等直线运输设备等。

作为更进一步的改进，本智能热处理系统中还具有控制装置6，本系统中的退火炉1、淬火炉2和淬火槽3、淬火介质系统5、回火炉4以及运输装置8可以分别或同时的通过有线或无线的形式同控制装置6相连接，以使得控制装置6可以获得本系统中的退火炉1、淬火炉2和回火炉4的计时设备10、温度监控设备9、加热单元，淬火槽3的计时设备10、温度监控设备9以及运输装置8的位置信息采集单元等发出的数据信号，并及时调整炉内的温度和停留时间，并控制运输装置8与其相配合及时运输，最终实现整个系统的大规模化的系统自动控制。

通过触摸屏的输入模块为比较单元设定退火炉1的加热温度和停留时间，运输装置8接收命令将抗冲击材料7置于退火炉1中加热保温，各加热区中的温度监控设备9和计时设备10将温度和时间的远程报告给控制装置6的信息接收单元，信息接收单元将信息同时传给比较单元和触摸屏的显示模块，比较单元根据接受的抗冲击材料7置于退火炉1中加热保温的温度和时间信息，与设定的退火炉1的加热温度和停留时间进行比较，当接受的信息与设定的相同时，比较单元发送信息给命令单元。

当抗冲击材料7完成加热和保温离开退火炉1时，所述运输装置8的位置信息采集单元向所述控制装置6发送位置信息，控制装置6的信息接收单元接收后，再向所述淬火炉2发出启运命令，并向所述退火炉1发出停止加热命令。运输装置8接收命令将抗冲击材料7置于淬火炉2中加热保温，加热区中的温度监控设备9和计时设备10将温度和时间的远程报告给控制装置6。加热和保温完成后发送命令，淬火炉2停止加热，抗冲击材料7进入淬火槽3进行淬火冷却，然后由淬火槽提升机传送带把抗冲击材料7送出淬火槽3到区域II处，然后进行回火处理。

当抗冲击材料7完成加热和保温离开淬火槽3时，所述运输装置8的位置信息采集单元向所述控制装置6发送位置信息，控制装置6的信息接收单元接收后，再向所述回火炉4发出启运命令，并向所述淬火槽3发出停止加热命令。运输装置8接收命令将抗冲击材料7置于回火炉4中加热保温，加热区中的温度监控设备9和计时设备10将温度和时间的远程报告给控制装置6信息接收单元，信息接收单元将信息同时传给比较单元和触摸屏的显示模块，比较单元发送信息给命令单元，最后发出关闭命令完成热处理工艺。

上述智能热处理系统具有自动程度高、便于对其全程进行远程和现场的过程控制、保证热处理工艺的顺利进行、使所述抗冲击材料达到所需的机械性能、污染小等特点。