弹簧钢丝生产用感应加热方法与流程

文档序号:20788268发布日期:2020-05-19 21:55阅读:304来源:国知局

本发明涉及钢丝生产领域,尤其涉及一种弹簧钢丝生产用感应加热方法。



背景技术:

发动机气门弹簧、离合器弹簧等,都需要弹簧钢丝具备优良的综合机械性能和耐疲劳性能。目前国内企业普遍采用传统工艺装备生产淬火—回火弹簧钢丝,主要特点是钢丝加热炉采用辐射加热技术。辐射加热钢丝加热时间较长,需要5min~10min,由此,钢丝加热到860℃~900℃左右时钢丝晶粒度长大,表面氧化严重,并伴随脱碳产生,造成后续卷制的弹簧耐疲劳性能差,尤其随着钢丝直径不能满足高端弹簧制造需求。



技术实现要素:

发明目的:针对现有技术的不足与缺陷,本发明提供一种弹簧钢丝生产用感应加热方法,可以快速加热钢丝,时间可缩短至20s~30s钢丝即可被加热至860℃之上,有效抑制了高温下晶粒长大,大幅度减少表面氧化,完全消除了产生脱碳的危害。

技术方案:本发明的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:包括下述步骤:

1)通过6khz~8khz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为加热装置;

2)通过高频电源将钢丝加热至860℃~900℃,高频电源中采用50khz~60khz的电源进行前加热并采用90khz~100khz的电源进行后加热,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为前加热装置与后加热装置;

3)通过40khz~50khz的高频电源保持钢丝加热温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用若干个长度1m~1.2m的线圈作为保温装置;

4)对钢丝进行淬火并通过6khz~8khz的中频电源将钢丝加热至420℃~480℃使钢丝完成回火工序,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为回火加热装置;

5)通过40khz~50khz的高频电源保持钢丝回火温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用若干个长度1.5m~1.7m的线圈作为回火保温装置,完成弹簧钢丝的感应加热。

其中,所述的步骤1)至步骤5)中每组感应线圈之间采用绝缘材料罩壳进行密封。

其中,所述的步骤1)中采用200kw/7khz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。

其中,所述的步骤2)中采用160kw/50khz的前电源、长度0.55m的3个前感应线圈;采用100kw/100khz的后电源、长度0.55m的1个后感应线圈。

其中,所述的步骤3)中采用50kw/40khz的电源、长度1.1m的2个感应线圈。

其中,所述的步骤3)中感应线圈内置耐高温隔磁ni-ti合金钢管,外层包裹耐高温绝缘材料层,在内腔形成恒温环境。

其中,所述的步骤4)中采用200kw/7khz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。

其中,所述的步骤5)中采用50kw/40khz的电源、长度1.6m的6个感应线圈。

其中,所述的加热装置出口与保温装置出口处,均安装高精度的红外测温仪,对钢丝加热温度进行实时监测反馈。

有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下显著优点:本发明弹簧钢丝生产用感应加热方法可以快速加热钢丝,时间可缩短至20s~30s钢丝即可被加热至860℃之上,有效抑制了高温下晶粒长大,大幅度减少表面氧化,完全消除了产生脱碳的危害。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。

本发明的弹簧钢丝生产用感应加热方法,包括下述步骤:

1)通过6khz~8khz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为加热装置;

2)通过高频电源将钢丝加热至860℃~900℃,高频电源中采用50khz~60khz的电源进行前加热并采用90khz~100khz的电源进行后加热,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为前加热装置与后加热装置;

3)通过40khz~50khz的高频电源保持钢丝加热温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用若干个长度1m~1.2m的线圈作为保温装置;

4)对钢丝进行淬火并通过6khz~8khz的中频电源将钢丝加热至420℃~480℃使钢丝完成回火工序,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为回火加热装置;

5)通过40khz~50khz的高频电源保持钢丝回火温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用若干个长度1.5m~1.7m的线圈作为回火保温装置,完成弹簧钢丝的感应加热。

其中,步骤1)至步骤5)中每组感应线圈之间采用绝缘材料罩壳进行密封。加热装置出口与保温装置出口处,均安装高精度的红外测温仪,对钢丝加热温度进行实时监测反馈。

实施例:

本实施例的弹簧钢丝生产用感应加热方法,包括下述步骤:

1)通过200kw/7khz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上,感应线圈采用4个长度0.55m的线圈作为加热装置;

2)通过高频电源将钢丝加热至860℃~900℃,高频电源中采用160kw/50khz的前电源进行前加热并采用100kw/100khz的后电源进行后加热,感应线圈采用3个长度0.5m~0.6m的线圈作为前加热装置与1个长度0.5m~0.6m的线圈作为后加热装置;

3)通过50kw/40khz的高频电源保持钢丝加热温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用2个长度1.1m的线圈作为保温装置;感应线圈内置耐高温隔磁ni-ti合金钢管,外层包裹耐高温绝缘材料层,在内腔形成恒温环境;

4)对钢丝进行淬火并通过200kw/7khz的中频电源将钢丝加热至420℃~480℃使钢丝完成回火工序,感应线圈采用4个长度0.55m的线圈作为回火加热装置;

5)通过50kw/40khz的高频电源保持钢丝回火温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用6个长度1.6m的线圈作为回火保温装置,完成弹簧钢丝的感应加热

经检测,本实施例的感应加热技术可以快速加热钢丝,20s~30s即可加热钢丝至860℃以上。

针对现有技术存在的问题:“辐射加热钢丝加热时间较长,需要5min~10min,由此,钢丝加热到860℃~900℃左右时钢丝晶粒度长大,表面氧化严重,并伴随脱碳产生,造成后续卷制的弹簧耐疲劳性能差,尤其随着钢丝直径不能满足高端弹簧制造需求”。本发明采用感应加热技术,快速加热钢丝,时间可缩短至20s~30s钢丝即可被加热至860℃之上,有效抑制了高温下晶粒长大,大幅度减少表面氧化,完全消除了产生脱碳的危害。

本发明的弹簧钢丝生产用感应加热技术专用于淬火—回火弹簧钢丝生产,经过感应加热技术生产的淬火—回火的弹簧钢丝,抗拉强度高,屈强比高,同时塑性好,成形性好,可广泛用于汽车零部件的制造。



技术特征:

1.弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:包括下述步骤:

1)通过6khz~8khz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为加热装置;

2)通过高频电源将钢丝加热至860℃~900℃,高频电源中采用50khz~60khz的电源进行前加热并采用90khz~100khz的电源进行后加热,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为前加热装置与后加热装置;

3)通过40khz~50khz的高频电源保持钢丝加热温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用若干个长度1m~1.2m的线圈作为保温装置;

4)对钢丝进行淬火并通过6khz~8khz的中频电源将钢丝加热至420℃~480℃使钢丝完成回火工序,感应线圈采用若干个长度0.5m~0.6m的线圈作为回火加热装置;

5)通过40khz~50khz的高频电源保持钢丝回火温度,使钢丝芯与钢丝表面温度一致,感应线圈采用若干个长度1.5m~1.7m的线圈作为回火保温装置,完成弹簧钢丝的感应加热。

2.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的步骤1)至步骤5)中每组感应线圈之间采用绝缘材料罩壳进行密封。

3.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的步骤1)中采用200kw/7khz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。

4.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的步骤2)中采用160kw/50khz的前电源、长度0.55m的3个前感应线圈;采用100kw/100khz的后电源、长度0.55m的1个后感应线圈。

5.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的步骤3)中采用50kw/40khz的电源、长度1.1m的2个感应线圈。

6.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的步骤3)中感应线圈内置耐高温隔磁ni-ti合金钢管,外层包裹耐高温绝缘材料层,在内腔形成恒温环境。

7.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的步骤4)中采用200kw/7khz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。

8.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的步骤5)中采用50kw/40khz的电源、长度1.6m的6个感应线圈。

9.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法,其特征在于:所述的加热装置出口与保温装置出口处,均安装高精度的红外测温仪,对钢丝加热温度进行实时监测反馈。


技术总结
本发明公开了一种弹簧钢丝生产用感应加热方法,通过6KHz~8KHz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上,通过高频电源将钢丝加热至860℃~900℃,通过40KHz~50KHz的高频电源保持钢丝加热温度,对钢丝进行淬火并通过6KHz~8KHz的中频电源将钢丝加热至420℃~480℃使钢丝完成回火工序,通过40KHz~50KHz的高频电源保持钢丝回火温度,完成弹簧钢丝的感应加热。本发明可以快速加热钢丝,时间可缩短至20s~30s钢丝即可被加热至860℃之上,有效抑制了高温下晶粒长大,大幅度减少表面氧化,完全消除了产生脱碳的危害。

技术研发人员:黄玮颉;杨振涛
受保护的技术使用者:泰州荣鼎弹簧钢线有限公司
技术研发日:2020.01.20
技术公布日:2020.05.19
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