热处理工序主要加热设备
热风炉的工艺流程
热风炉的工艺流程热风炉是一种加热设备,通常用于工业生产过程中的热处理工序。
它通过燃烧燃料产生高温热风,然后将热风通过炉膛送入需要加热的物体内,实现加热效果。
下面我们来详细了解一下热风炉的工艺流程。
首先是燃烧系统。
热风炉通常采用天然气、煤气、柴油等燃料进行燃烧。
燃烧系统包括燃料供应系统、燃烧器和燃烧室。
燃料供应系统负责将燃料输送到燃烧器中,燃烧器负责将燃料喷入燃烧室,并点火燃烧。
燃烧室是燃烧过程发生的场所,它提供一个充分燃烧的环境。
然后是气体循环系统。
热风炉通过气体循环系统将热风送入需要加热的物体中。
气体循环系统由炉膛、烟道和风机组成。
炉膛是热风炉的核心部件,它是一个封闭的空间,用于将热风暴露在需要加热的物体周围。
烟道负责将燃烧产生的废气排出炉外,同时还通过烟道回收部分热量,提高能源利用效率。
风机则负责将热风从炉膛吹送到物体所在的位置。
接下来是温度控制系统。
热风炉的热处理工艺通常需要对物体进行精确的加热控制。
温度控制系统通过控制燃烧器的火焰大小,以及调节热风的送风量,来控制炉内的温度。
温度控制系统通常由温度传感器、控制器和执行机构组成。
温度传感器负责测量炉内的温度,控制器根据测量值与设定值的差异,计算出合理的燃烧参数,并通过执行机构实现相应的调节。
最后是安全保护系统。
热风炉是一种高温设备,操作过程中存在一定的危险性。
为了确保人员和设备的安全,热风炉通常配备了各种安全保护系统。
常见的安全保护系统包括火焰监控系统、压力保护装置和温度超限报警装置。
火焰监控系统能够实时监测燃烧状态,一旦出现异常即刻报警,以避免火灾事故。
压力保护装置的作用是避免炉内压力过高导致爆炸。
温度超限报警装置则能够监测炉内温度,一旦超出设定范围即发出警报,以保护物体不被过热。
综上所述,热风炉的工艺流程主要包括燃烧系统、气体循环系统、温度控制系统和安全保护系统。
这些系统相互配合,共同实现对物体的加热过程。
通过科学合理的工艺流程,热风炉能够高效安全地进行加热操作,为工业生产提供稳定可靠的加热设备。
热处理设备
2 热处理加热炉的工作原理及特点
热处理加热炉主要通过控制温度、压力、流量、气氛等工艺参数, 同时对传动机械、工艺过程、预测产品质量等加以控制达到所需的性能 指标。控制方法可以是单纯的参数控制、可编程序控制器控制、计算机 模拟仿真控制等。
通用热处理电阻炉在我国已有系列产品,其型号采用汉语拼音字母和数字 的组合的方式来表示,具体格式如下。
例如,RJ2-65-9井式电阻加热炉,其额定功率为65 kW,最高使用温度为 950℃,有的型号最后还可以加上表示炉子气氛种类的字母,如Q表示通保护气 体,D表示可用滴注式保护气氛等。
电阻炉按炉膛形状的不同,可分为箱式电阻炉和井式电阻炉。
(2)井式电阻炉
井式电阻炉在热处理车间应用得也比较广泛,常用的有井式回火炉(见图5-2) 和井式气体渗碳炉(见图5-3)。井式炉密封性良好、热效率高,并且工件进出炉方 便。为了操作维修时安全方便,大中型井式电阻炉通常安装在地坑中,只有上部露在 地面上。
图5-2 井式回火炉
图5-3 井式气体渗碳渗碳。热处 理生产中,还常用井式电阻炉 做单件和小批量工件的正火、 退火、淬火和回火处理用。
2)盐浴炉
热处理浴炉是采用液态的熔盐或油类作为加热介质,按所用介质的不同, 可分为盐浴炉及油浴炉等,其中以盐浴炉应用最为普遍。盐浴炉适应范围广, 可完成多种热处理工艺,如淬火、回火、分级淬火、等温淬火、化学热处理、 局部加热淬火或正火等。
工件在盐浴炉中加热,与电阻炉相比,具有炉体结构简单、加热速度快、 温度均匀和不易氧化、脱碳等优点。但盐浴炉有启动升温时间长、热损失大、 原料(盐)和电力消耗大、劳动条件差等缺点。
热处理工艺3-加热
2. 3.
•
选择依据:一般依据热处理所需要的加热温度及金属和 液体介质的化学性质,即金属与液体介质不能发生化学 反应。例如,铝合金采用硝酸钠和硝酸钾混合盐,在 550℃以下使用。工具钢淬火加热采用氯化钾和氯化钠等 的混合盐或单盐,在650~1350℃使用。等温淬火一般用 硝盐或苛性碱。低温回火则用油类。
感应加热
金属加热
直接加热 热源
电阻 电磁波 低能粒子 真空
电 阻 加 热 电 接 触 加 热 电 解 液 加 热 红 外 线 加 热 感 应 加 热 激 光 加 热 电 子 束 加 热 等 离 子 体 加 热 低 压 充 气 的 高 纯 度 的 金 属 传 导
间接加热 热源 介质
固体
固 态 颗 粒 流 动 粒 子
– 加热设备的影响 为了正确的选定与执行加热规范,必须要考虑设备条件。因为 加热设备的介质状况;设备的输出功率大小;炉膛内有效加热 区范围及温度均匀性等均影响加热工艺的制订和实施。加热介 质直接影响工件的加热速度和表面质量,设备的输出功率决定 了工件的装炉量以及生产率,对加热速度及可达到的加热温度 也有重要影响。 有效加热区:在炉膛内能够保证由给定热处理加热工艺所要求的 加热温度的装料区域。加热炉内温度一般是不均匀的,只有在 炉膛内有效加热区中装料作业才能达到预定的控温经度及均匀 度要求。
0~1300
0~1600 -40~900
0~1600
0~1800
0~1600 ±1.5
0~1600 ±4
高温抗氧化性好, 不适于还原气氛
高温抗氧化性好, 不适于还原气氛
-40~1100 在氧化、中性、 40~1200 真空中使用 ±2.5 -40~400 40~350 ±1.5 在氧化、中性、 真空中使用
热处理工艺-加热
– 在700~800℃以上时,辐射是主要的传热方式,此时气体介质的 扰动对加热速度实际没什么影响,不需要强制循环。
• 气体的种类:根据被加热金属的种类和外在质量要求,可 分别采用氧化性的空气、惰性的保护气氛、可控制的还原 性气氛和真空。
浴炉多采用电加热,按结构不同分为三种:
– 外热式:在浴槽(坩埚)外面用电热元件加热。
– 内热式:电热元件置于浴槽(坩埚)之内。
– 电极浴炉:浴槽用耐火砖砌助,在熔盐中插入两个 电极来加热,多用于工具钢的淬火加热。
• 感应加热设备
热处理工艺-加热
电阻炉(箱式)
1000℃以下金属电热元件热,处以理上工艺非-加金热属电热元件。耐火砖改陶瓷纤维
第二章 热处理加热及加热设备
• 金属热处理工艺一般是由加热、保温和冷却过程组成 的,加热是各种热处理工艺作业中的第一道工序。通 过加热:
– 可以改变金属材料的热力学状态、晶体结构、组织形态、物 理化学性质及化学成分分布等,从而实现预期的组织结构以 致化学成分的改变,获得所需要的性能。即直接影响其内在 质量。
2. 当介质成分合理且使用条件适当时,可防止金属氧化和吸气。
3. 操作方便,控制较简单,在介质容积较大的情况下,可同时加热 需保温不同时间、不同断面尺寸的工件。
• 选择依据:一般依据热处理所需要的加热温度及金属和 液体介质的化学性质,即金属与液体介质不能发生化学 反应。例如,铝合金采用硝酸钠和硝酸钾混合盐,在 550℃以下使用。工具钢淬火加热采用氯化钾和氯化钠等 的混合盐或单盐,在650~1350℃使用。等温淬火一般用 硝盐或苛性碱。低温回火则用油类。
热处理设备
二、热导率(λ也叫导热系数) 热导率是反映物体导热能力大小的参数。其
物理意义为在单位时间内,每米长温度降低1℃时
,单位面积能传递的热流量,用λ表示,单位为 W/(m · ℃)。 金属的导热系数与金属的纯度和温度有关,杂 质愈多,导热系数也随之降低。纯铁比碳钢导热 系数大,碳钢又比合金钢的导热系数大(合金钢加 热时保温时间长的原因)。
和混合,或流体与 固体表面接触,如: 浴、回火炉
。特点:传热过程中,既有流体质点的导热作用,又有流体质点位 移产生的对流作用。
3.辐射传热
辐射能—电磁波—热能 (中、高温炉)
物体间通过辐射进行的热能传递过程,称为辐射传热。 特点:辐射不需任何介质,传热过程中伴随着能量的转化,即 从热能到辐射能以及从辐射能又转化为热能。
机 床
11
1.3.2
热处理辅助设备
1.清洗机、清理装置:对热处理前后工件进行清洗的冷热水槽、 喷砂机、超声清洗机、脱脂炉 、酸洗槽、滚筒 2.炉气氛制备装置:吸、放热式发生器,氨分解器、制氮机 3.淬火介质循环装置:储液槽、过滤器、输送泵、冷却器、冷水 机 4.起重运输设备:天车、起重机、运输车、传送链 5.动力输送管路及辅助设备:管路、风机泵、储气(液)罐 6.防火、除尘等安全设备:防火喷雾器、抽风机、废气反应槽 另外,还需校正设备、各种工具、夹具
12
1.4 热处理炉的分类
分类原则
炉
型
热源
工作温度
电阻炉、燃料炉、煤气炉、油炉、煤炉
高、中、低温炉
炉膛形式
工艺用途 作业方式
箱、井、罩、管、贯通、转底式炉
退、淬、回火炉 、渗碳、氮炉、实验炉 间歇、连续、脉动式炉
热处理及其常用设备
钢的
正火
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G
加热
温度
P
S
范围
钢的淬火
淬火:
将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度, 保持一定时间(使奥氏体化),然后以适当 速度冷却,获得马氏体和(或)贝氏体组织 的热处理工艺。
钢的淬火
钢的淬火工艺
加热温度:Ac3、Ac1 +30~50℃保温
碳 钢: 水冷,得细小M+A/
合金钢: 油或空冷,得 M+Fe3C+ A/
去应力退火
将钢加热到Ac1以下,保温一定时间,然后随炉冷却 的退火工艺。 目的:消除工件的内应力,稳定工件尺寸,减少变形。 加热温度:Ac1以下温度,一般500~650℃。 应用范围:铸件、锻压件、焊件、切削加工件等。 去应力退火因加热温度低于A1,故不发生组织转变,只 消除内应力。
均匀化退火
将工件加热到高温,并长时间保温,然后缓慢冷却的 退火工艺。 目的:减少化学成分偏析和组织不均匀性。 加热温度:1050~1150℃高温。 应用范围:质量要求高的合金钢铸锭和铸件等。 均匀化退火后,钢件晶粒粗大,应进行完全退火或正火。
钢的 退火 加热 温度 范围
过共析钢的退火组织
钢的正火
❖ 正火:将钢件加热到上临界点(Ac3或Accm)以上30~50℃, 保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺。正火目 的:细化晶粒,提高强度 低碳钢--提高硬度 高碳钢—消除网状渗碳体
❖ 工艺过程: Ac3、Accm+30~50℃,保温后空冷 ❖ 优 点:周期短、能耗少
钢的 理想 淬火 工艺
淬火冷却介质
钢淬火的目的是为了获得马 氏体,但又要减少工件变形和 防止工件开裂。由C曲线可知, 冷却介质的理想淬火冷却速度 如右图所示。 生产上常用的冷却介质有水、 矿物油、盐水、碱水等。
热处理讲稿-热处理前的工艺
碳钢的硬化层组织为细针状马氏体;合金钢为板条 马氏体+碳化物+少量残留奥氏体。
气相沉积热处理 分为化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、和
物理气相沉积。可使工件表面沉积Si、Ni、Ta、TiC和 TiN等高耐热、高耐蚀和高耐磨的覆盖层。
热处理节能方向:
C. 炉子密封性差,工件易氧化脱碳. d. 装卸工件劳动强度大,不适合大型工件的热处理
当大型工件出炉时,非操作人员不得站立在炉顶
平台上;吊运工件时,工件应沿指定的通道移动, 不能在人员和设备上方越过;起吊工件的重量不得 超过桥式起重机的最大荷重;经常检查吊钩和钢丝 绳,若发现异常,应立即停止使用。
工作温度 高温(1000~1300℃)、中温炉(650~ 1000℃)、低温炉(﹤650℃)。
炉膛介质 空气炉、可控气氛炉、浴炉、流态粒子炉、 真空炉、离子渗氮炉。
工艺用途 正火炉、退火炉、淬火炉、回火炉、渗碳 炉、渗氮炉、碳氮共渗炉。
炉 型 箱式炉、井式炉、台车式炉、推杆式炉、 转底式炉、振底式炉、传动带式(网带) 炉。
1.朝前 炼钢厂利用余热进行尔后的热处理, 如攀枝花钢铁公司已开始利用锻造余热进行 GCr15球化退火。
2.朝表 因为零件断裂都起始于表面,如表面 强化,能量只用在需要的地方,心部并不要 强化。
3.朝后 热处理多道工序简化成一道,零件在 所有的机加工工序完成之后,只进行一次热 处理就能达到所需的性能。
井式电阻炉的维护、保养及注意事项与箱式电阻 炉相同。
一般井式回火设备有效加热区的有效温度公差, 分三级;
特 级——≤ 3 % 一 级——≤ 5 % 一 级——≤ 10 %
井式气体渗碳炉
热处理的相关设备简介
检测仪器
检测仪器
用于检测热处理后的材料性能,如硬度计、金相显微镜等。
检测仪器的功能
检测仪器的主要功能是检测材料的硬度、金相组织、残余应力等 性能。
检测仪器的优势
通过检测仪器,可以准确地评估热处理的效果和材料性能,为优 化热处理工艺提供依据。
05
操作热处理设备的一般步骤
准备阶段
检查设备
确保设备正常工作,无异常或故障,有故障需立即修复或更换。
设备故障。
材料搬运安全
使用合适夹具和吊装设 备,避免材料掉落或倾
斜导致事故。
环境保护
减少废气废水排放
使用环保型燃料或能源
在热处理过程中,应采取措施减少废气、 废水等污染物的排放,以保护环境。
选择环保型燃料或能源以减少对环境的负 面影响。
采用环保型冷却液和废水处理
噪声和振动控制
选择环保型冷却液,并采取适当的废水处 理措施,以防止对土壤和水源的污染。
冷却设备
冷却设备用于将加热后的材料进行快速冷却 ,以实现淬火等热处理效果。常见的冷却设 备包括淬火槽、回火炉、风扇和喷嘴等。
热处理设备的应用领域
机械制造
通过热处理提高零件的硬度和耐 磨性,增加零件使用寿命,同时 改善加工性能,提高生产效率。
汽车制造
利用热处理提高汽车零件的强度和 耐磨性,确保汽车安全和可靠性, 并优化燃油经济性,降低排放。
保温阶段
在达到设定温度后,保持一定时间使材料充分加热。保持设备密封性和稳定性 ,减少热量损失和空气流动对热处理过程的影响。定期检查和调整设备温度和 运行状态。
保温、冷却和出炉阶段
保温阶段
加热后需保持一定保温时间,使材料内部组织结构和性能稳定。期间需密切观察 设备运行情况与材料温度变化,及时应对异常或温度不均等问题。
热处理工序主要加热设备
热处理工序主要加热设备是实施热处理工艺的主要设备。
在热处理工艺中,加热设备不仅需要提供足够的加热温度和时间,还需要确保材料加热的均匀性和稳定性,以保证最终产品的质量。
本文将介绍热处理工序中常见的几种主要加热设备。
1. 等离子加热炉等离子加热炉是一种采用等离子体作为加热介质的加热设备。
等离子体加热可以实现材料加热的快速、均匀和节能。
等离子加热炉广泛应用于金属热处理、半导体材料生长和表面改性等领域。
等离子加热炉根据加热方式的不同可分为等离子气体、等离子电磁和等离子微波加热炉。
2. 电阻加热炉电阻加热炉是一种利用电阻材料产生热量进行加热的设备。
电阻材料通常采用电炉芯、电炉线和电炉丝等。
电阻加热炉具有加热温度高、加热速度快、加热均匀等特点,广泛应用于金属热处理、玻璃加工和陶瓷烧结等领域。
3. 感应加热设备感应加热设备是利用电磁感应的原理进行加热的设备。
感应加热设备通过感应线圈在交变磁场中产生涡流,将电能转化为热能进行加热。
感应加热设备具有加热速度快、加热均匀、能量利用率高等优点,广泛应用于金属加热处理、熔化和塑料热成型等行业。
4. 石墨炉石墨炉是一种利用石墨材料作为加热源进行加热的设备。
石墨材料具有优良的热导性和抗高温性能,可以提供稳定、均匀的加热效果。
石墨炉广泛应用于金属焊接、玻璃制造和石油化工等行业。
5. 氮气加热炉氮气加热炉是一种利用氮气作为加热介质进行加热的设备。
氮气加热炉通过控制氮气流动和温度,达到对材料进行加热的效果。
氮气加热炉具有温度可控、气氛可控的特点,广泛应用于精密陶瓷、光学玻璃和半导体材料的制备中。
6. 水加热槽水加热槽是一种利用高温水进行加热的设备。
水加热槽以高温水作为加热介质,通过将材料浸泡在水中进行加热。
水加热槽通常用于进行均匀加热的工艺,例如热处理中的淬火和回火。
7. 其他加热设备除了上述几种主要加热设备外,还有一些特殊用途的加热设备。
例如真空加热炉、氧化炉、高温炉等。
这些加热设备通常用于特殊工艺的加热要求,例如真空条件下的热处理、高温氧化和高温中的材料性能测试等。
热处理工艺规范
热处理工艺规范一、淬火、回火工艺规范1.淬火、回火准备工作:1)检查设备,仪表是否正常;2)正确选择夹具;3)检查零件表面是否有碰伤、裂纹、锈斑等缺陷;4)确认零件要求的淬火部位硬度、变形等的技术要求,核对零件的形状、材料的加工状态是否与图样及工艺文件相符合;5)表面不允许氧化、脱碳的零件,当在空气炉加热时,应采取防氧化脱碳剂装箱保护或采用真空炉加热;6)易开裂的部位如尖角靠边的孔,应采取预防措施,如塞石棉、耐火泥等。
2.常见材料淬火、回火工艺规范1)加热温度表1常用材料的常规淬火、回火规范注:Cr12Mo1V1即D2(美国)、1.2379(德国)、SLD(日立)、SKD11(日本)、K110(奥地利);9CrWMn即O1(美国)、1.2510(德国)、K460(奥地利);4Cr5MoSiV1即H13(美国)、1.2344(德国)、8407/8402(一胜百)、W302(奥地利);7Cr7Mo3V2Si即LD1;HS-1是高级火焰淬火,多用模具钢;除45号钢或特别说明均采用回火两次的工艺。
2)淬火保温时间t=8~10min+kαDk——装炉系数(1~1.5);α——保温系数(见表2);D——零件有效厚度。
表2淬火保温系数3)回火保温时间①工件有效厚度d<=50mm,保温2小时;②工件有效厚度d>50mm,按照保温时间t=d/25(小时)计算;③每次回火后空冷至室温,再进行下次回火。
4)去应力(入炉时效)①高合金钢550~650℃,热透后,保温时间>3小时;3.淬火和回火设备1)淬火设备——真空淬火炉、中温箱式炉、高温箱式炉。
2)回火设备——真空回火炉、中温箱式炉。
3)冷却设备——水槽、油槽、风箱。
4.操作方法1)零件应均匀摆放于炉内有效加热区,在箱式炉中一般为单层排列加热,工件间适当间隙。
小件可适当堆放,但要酌情增加保温时间。
2)细长零件加热要考虑装炉方法,以减少工件变形,如垂直吊挂,侧立放平支稳等。
热处理手册 第3卷 热处理设备和工辅材料 第5版
第一章:热处理设备1.1 热处理设备的分类热处理设备主要分为炉子、熔炼炉、加热炉和冷却设备等。
炉子通常用于金属材料的热处理,可以根据不同的加热方式和工艺要求进行分类。
熔炼炉主要用于金属材料的熔炼和铸造,通常采用高温电炉或火炉。
加热炉主要用于金属材料的加热处理,可以根据加热方式和加热介质的不同进行分类。
冷却设备主要用于金属材料的淬火和冷却,通常采用水、油或气体等介质进行冷却。
1.2 热处理设备的选型原则在选择热处理设备时,需要考虑材料的类型、尺寸和工艺要求等因素。
同时还需考虑设备的性能、稳定性和能耗等方面的因素。
综合考虑各方面因素后,可以选择合适的热处理设备进行热处理工艺。
第二章:热处理工辅材料2.1 热处理工辅材料的种类热处理工辅材料主要包括热处理盐、保护气体、辅助材料等。
热处理盐主要用于金属材料的盐浴热处理,可以根据工艺要求选择不同的盐浴。
保护气体主要用于金属材料的气氛控制,可以选择氮气、氢气、氩气等保护气体。
辅助材料主要包括铝、硅、碳等合金元素及其他添加剂,可以用于改变金属材料的化学成分和性能。
2.2 热处理工辅材料的特性热处理工辅材料需要具有良好的热稳定性、化学稳定性和热导性等特性。
同时还需要具备良好的融化和气化性能,以确保在热处理过程中能够对金属材料起到有效的辅助作用。
结论热处理设备和工辅材料是热处理工艺中不可或缺的重要组成部分,其选择和应用对于提高金属材料的性能和质量具有重要意义。
通过对热处理设备和工辅材料的认真选择和合理应用,可以为金属材料的热处理工艺提供可靠的保障,实现金属材料的优化处理和提升。
3.3 热处理设备的性能指标热处理设备的性能指标包括加热速度、温度控制精度、热工作区大小、能耗等。
其中加热速度是衡量炉子性能的重要指标,快速加热可以提高生产效率,减少加热时间,降低能耗成本。
温度控制精度则直接关系到热处理工艺的稳定性和成品质量,精准的温度控制可以确保热处理效果的一致性。
热工作区的大小对于同时处理多个工件或大尺寸工件具有重要的意义,大的热工作区可以提高设备的灵活性和生产效率。
浅谈焊后热处理
浅谈焊后热处理摘要:工程当中很多金属材料都要求在焊接后对焊缝进行热处理,热处理技术日益成熟的今天不断地在向智能化、自动化发展,但同样也是多样化的,我们需要对其进行深入的了解才能选择合适的技术手段,本文所涉及到的内容是本人对焊后热处理技术的理解与总结。
关键字:热处理温度设备加热加热器一前言热处理实际上就是对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却,以获得所需要的组织结构与性能的加工方法,大体可分为整体热处理、表面热处理、化学热处理三大类工艺,其中整体热处理又分为退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
材料在焊接后为何要进行热处理呢,原因就在于伴随焊接施工必然会产生残余应力,焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,要消除残余应力的最通用的方法是高温回火,即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。
焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。
焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。
二热处理加热设备的选择热处理工序中的主要设备是加热炉,可以分为燃料炉和电炉两大类。
1.燃料炉。
以固体、液体和气体燃烧产生热源,如煤炉、油炉和煤气炉。
它们靠燃烧直接发出的热能量,大都属一次能源,价值经济、消耗低,但容易使工件表面脱碳和氧化。
常用于一般要求的加热工件和材料热处理中,如回火、正火、退火和淬水。
2.电炉。
以电为热能源,即二次能源。
按其加热方法不同,又分为电阻炉和感应炉。
根据加热工件和材料不同,按工艺要求应配备不同形式的电加热炉。
(1)电阻炉。
主要由电阻体作为发热元件和电炉。
根据热处理工艺的要求,可进行退火、正火、回火、淬火、渗碳氧化和氮化,也可解决无氧化问题。
(2)感应炉。
通过电磁感应作用,使工件内产生感应电流,将工件迅速加热。
钢丝加热设备
1.3 钢丝加热设备简介
感应加热由钢丝中的涡流加热,涡流由感应器的交变磁场产生,钢丝 与感应器之间通过交变磁场联系,没有直接的接触,对表面不产生损 伤。加热速度与电流的频率有关,在几秒内可加热到需要的温度,选 择合适的频率能使断面上的温度均匀分布,生产效率很高,没有污染, 几乎没有氧化和脱碳。感应加热技术从20世纪下半叶以来,由于半导 体技术、计算机控制以及金属快速加热相变理论的发展和进步,使得 感应加热的能量转换效率大幅度提高,可靠性增加,能够实现整个生 产过程的自动控制,并且设备的投资不断下降,已成为钢丝热处理加 热的理想选择。
1.4 钢丝加热设备简介
感应加热具有效率高、升温快、氧化少、占地少、无污染、能耗低等 特点,广泛应用于 PC 钢棒、预应力钢丝、弹簧钢丝、镀锌钢丝、钢帘 线等产品的生产。为了使感应加热既能满足工艺要求 ,又能降低能耗 , 并充分发挥加热电源的能力,正确地设计感应加热炉的结构和工艺参数 十分重要。 感应加热就是把被加热工件置于通有交流电流的线圈中,在交变磁场的 作用下被加热工件内部会产生感应电势 ,感生电势产生涡流 ,依靠涡流 的能量使工件得到加热,如图1所示。
3.1 钢丝加热设备应用
工件变形小,电能 消耗少。
环保节能,安全可 靠,国家提倡。
可长时间地连续工 作。 电能利用率高
1
8
2
加热速度快,工件 表面氧化轻 随时调整设备功率, 对生产进行控制
7 6 5
一机多用。可完成 一系列热处理工艺
3
操作简单,随时开 启。无须预热。
4
安装方便,易于实 现机械化和自动化
2.12 钢丝加热设备技术
随着计算机技术的发展,现代感应加热设计能够利用高效的数值分析方 法,得到近似精确的电磁场、温度场解 ,从而对工艺参数和感应器结构 参数的设计提供指导。利用一维有限差分法,对钢棒连续生产线加热过 程中钢棒横截面温度进行的数值计算,并采用共轭梯度法对感应加热炉 长度、间距、磁场强度等工艺参数进行了优化设计。
12 中厚板的加热设备与热处理设备
12中厚板的加热设备与热处理设备12.1加热炉及其辅助设备中厚板车间为钢材热加工车间,原料加热工序必不可少,加热工序主要设备就是加热炉。
作为一种比较独特的轧制产品——中厚板,由于原料品种、规格较多,所以对加热设备也有一定的特殊要求。
根据不同的产品大纲可选加热炉炉型主要有4种:推钢式连续加热炉、步进梁式连续加热炉、均热炉和车底式加热炉,其他炉型例如步进底式连续加热炉、辊底炉、外部机械化炉、室式炉等很少在中厚板车间作为加热炉使用。
在中厚板车间推钢式连续加热炉和均热炉的使用历史比较悠久,随着对产品质量、产量要求的提高以及加热炉技术的发展,技术性能更为先进的步进梁式连续加热炉逐渐增多。
为适应特殊板坯(锭)、钢种加热的需要又出现了车底式加热炉炉型。
均热炉加热大型板坯(锭),步进梁式连续加热炉和推钢式连续加热炉加热规格居中的连铸坯,车底式加热炉加热大规格坯(锭)、小规格连铸坯和特殊钢种等。
中厚板车间原料板坯长度较短,钢种较多,连续加热炉的主要特点是:多为两排或三排布料,炉子较窄且长,沿炉长方向分多段控制以适应多种加热制度的需要等。
中厚板车间使用的原料以前是轧坯和扁锭,随着连铸工艺和设备的发展大部分现已被连铸坯所代替,而且其厚度有越来越厚的趋势,对于生产特厚板和特殊用途钢仍用扁锭,个别情况还有的用锻坯。
原料装炉可以冷装亦可热装。
随着中厚板轧机的发展,产品规格范围逐渐扩大,车问加热设备也向同时设置多种炉型方向发展。
同时加热炉必须适应板坯厚度日趋变厚、宽度日趋变宽、生产能力日趋变大的需求。
虽然均热炉与车底炉从结构和布置上有很大区别,但两者的加热制度比较接近,都为专设装、出料设备的间歇性加热炉,均热炉对板坯(锭)的规格范围和形状限制比较严格,烧嘴数量较少,温度均匀性稍差。
作为同一类型的加热炉,以车底式加热炉为代表进行论述和比较。
以下着重叙述步进梁式连续加热炉、推钢式连续加热炉和车底式加热炉。
12.1.1步进梁式连续加热炉12.1.1.1 对板坯尺寸和形状的要求步进梁式连续加热炉所用原料应符合YB/T 2012--2004《连续铸钢板坯》标准。
热处理工序主要加热设备
热处理工序主要加热设备热处理工艺是工业生产中常见的一种操作,通过改变材料的物理性质,达到增强材料硬度、提升材料强度、改善机械性能等目的。
加热工步在整个热处理工艺中占据非常重要的地位,加热设备的选择和控制是否合理将直接影响到生产工艺的质量和成本。
炉子类加热设备工业炉工业炉是制造和生产过程中最常用的加热设备之一,广泛应用于各种工业领域,特别是热处理。
其优点在于温度可控、加热均匀、稳定性高、使用寿命长等。
根据材料的不同特性及生产工艺的需要,工业炉又可以分为多种类型,比如燃气工业炉、电工业炉、气化工业炉、燃油工业炉等等。
电阻炉电阻炉取电阻线为加热源,适用于钢、铜、铝、镍等金属的高温加热处理。
电阻炉的加热速度快,温度控制准确,加热均匀稳定等优点,但是需要较高的电能,成本相对较高。
感应炉感应炉是以感应加热原理为基础的一种加热设备,适用于无法通电的金属材料(如不锈钢、钛合金等),并且在加热时不会破坏表面结构。
感应炉的加热速度快,加热效果好,适用于高精度热处理工艺,但是价格昂贵。
火炬类加热设备火焰喷枪火焰喷枪以液化气、甲醛、乙炔等为燃料,通过喷嘴喷出火焰进行加热,广泛应用于焊接、夹具拆卸、表面清洗等工艺。
火焰喷枪的加热区域集中、加热速度快、灵活性高等优点,但是温度不可控,难以实现恒温恒定加热。
焊接热枪焊接热枪是一种加热电器具,在电源的驱动下,通过加热电器头将电能转变为热能进行加热。
焊接热枪适用于在焊接过程中进行加热,具有温度可控、加热效率高、质量稳定等优点,但是不适用于大面积加热和规模化生产。
电加热类加热设备电加热板电加热板是一种将电能转换为热能进行加热的设备,可针对不同材料的加热需求进行设计,适用于试验室、医院、家用等领域。
电加热板的温度可调节、加热快捷、使用方便等优点,但是仅适用于小型试验和加热,不具备规模化生产能力。
电加热管电加热管是一种将电能转换为热能进行加热的设备,适用于管道加热、热水器、电热水壶等家用电器产品。
公共基础知识热处理设备基础知识概述
《热处理设备基础知识概述》一、引言热处理是机械制造中的重要工艺之一,通过对金属材料进行加热、保温和冷却等操作,改变其内部组织结构,从而获得所需的性能。
热处理设备作为实现热处理工艺的关键工具,其性能和质量直接影响着热处理的效果和产品的质量。
本文将对热处理设备的基础知识进行全面的阐述和分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面。
二、热处理设备的基本概念1. 定义热处理设备是指用于对金属材料进行加热、保温和冷却等热处理工艺的设备。
它通常包括加热设备、保温设备、冷却设备以及控制设备等部分。
2. 分类(1)按照加热方式分类:可分为电加热设备、火焰加热设备、感应加热设备等。
电加热设备具有加热速度快、温度控制精度高、无污染等优点,广泛应用于各种热处理工艺中。
火焰加热设备则适用于大型工件的加热,但其温度控制精度相对较低。
感应加热设备利用电磁感应原理加热工件,具有加热效率高、节能等特点。
(2)按照冷却方式分类:可分为油冷设备、水冷设备、空冷设备等。
不同的冷却方式适用于不同的热处理工艺和材料,例如油冷适用于淬火工艺,水冷适用于快速冷却的场合,空冷则适用于一些对冷却速度要求不高的工艺。
(3)按照用途分类:可分为退火设备、正火设备、淬火设备、回火设备等。
不同的热处理设备用于实现不同的热处理工艺,以满足不同材料和工件的性能要求。
3. 组成部分(1)加热系统:包括加热元件、炉体、控制系统等。
加热元件通常采用电阻丝、硅碳棒、感应线圈等,炉体则根据不同的加热方式和工艺要求进行设计。
控制系统用于控制加热温度、时间等参数。
(2)保温系统:主要包括保温材料和炉衬。
保温材料的作用是减少热量损失,提高加热效率。
炉衬则用于保护炉体,防止炉体被高温烧坏。
(3)冷却系统:包括冷却介质、冷却装置等。
冷却介质可以是油、水、空气等,冷却装置则用于控制冷却速度和均匀性。
(4)控制系统:用于控制整个热处理设备的运行,包括温度控制、时间控制、压力控制等。
热处理工序主要加热设备
热处理工序主要加热设备热处理工序是制造业中重要的加工工序之一,主要是通过对材料的加热、保温和冷却等处理,改善材料的物理性能和机械性能,提高材料的强度、硬度、韧性和耐磨性等性能,满足不同工业领域对材料的使用要求。
而热处理的加热设备则是热处理工序中不可或缺的重要设备。
下面将重点介绍几种常用的热处理加热设备。
1. 电阻炉电阻炉是一种常见的热处理设备,广泛应用于金属材料的热处理中。
电阻炉是利用导电物质通过电阻加热的原理工作的,其加热方式有直接加热和间接加热两种。
直接加热是指电阻炉加热体与被加热物体直接接触的方式进行加热,而间接加热则是通过电阻炉所处环境中的热传导、对流和辐射来加热被加热物体。
电阻炉可以根据被加热材料的体积、形状和规格进行选择,可加热的温度范围较大,加热速度快,可以实现自动化控制,是一种较为经济、高效的加热设备。
2. 气体加热炉气体加热炉又称为燃烧器加热炉,是利用燃烧产生的高温气体来对材料进行加热的设备。
气体加热炉的加热方式有直接燃烧加热和间接燃烧加热两种。
直接燃烧加热是指燃烧产生的气体直接接触被加热物体的方式进行加热,而间接燃烧加热则是通过间接热交换的方式,将燃烧产生的高温气体通过热管或热交换器等传递给被加热物体。
气体加热炉加热速度较快,但温度控制及调节难度较大,需要考虑到燃料的性质、供气清洁度等因素。
3. 盐浴炉盐浴炉是一种以盐浴作为加热介质的热处理设备。
盐浴具有很好的导热性和热稳定性,可以在一定的温度范围内对材料进行加热处理。
与其他加热设备相比,盐浴炉的加热速度较慢,但加热能力较强,适用于对体积较大、形状规则的金属零件进行加热。
不同种类的盐浴炉在加热温度、加热时间、盐浴性质等方面具有不同的特点和适用范围,需要根据被加热材料的种类、形状和要求等因素进行选择。
4. 感应加热设备感应加热设备是一种利用高频电磁感应原理对金属材料进行加热处理的设备。
感应加热设备具有加热速度快、效率高、易于自动化控制等特点,适用于对金属材料进行局部加热和淬火等处理。
热处理工序主要加热设备
热处理工序主要加热设备热处理工序是一种将材料经过加热和冷却处理的工艺,用来改善材料的机械性能和物理性能。
热处理工序中的主要加热设备有多种,下面将对其中的几种常见设备进行介绍。
1. 炉子炉子是热处理工序中最基本的设备之一。
炉子是一种用于加热材料的封闭容器,可以通过加热源使其达到所需的温度。
炉子通常由炉体、燃烧器、加热元件、温度控制系统等组成。
炉子的种类有很多,包括电炉、气体炉、溶盐浴炉等,可以根据工艺要求选择不同类型的炉子。
2. 焊接剂在一些特殊的热处理工序中,为了防止材料表面氧化和改善加热效果,需要使用焊接剂。
焊接剂可以在材料表面形成一层保护膜,起到隔绝氧气和空气的作用。
焊接剂通常由石墨、粘结剂和其他添加剂组成,根据材料和工艺要求选择合适的焊接剂。
3. 加热元件加热元件是加热设备的核心部件,用于提供加热能源。
常见的加热元件有电阻丝、燃烧器、电磁加热装置等。
电阻丝是一种通过产生电流产生热量的加热元件,适用于电炉和电热炉等设备。
燃烧器是通过燃烧燃料产生高温气体来加热材料的元件,适用于气体炉和其他燃气加热设备。
电磁加热装置利用电磁感应产生热量,适用于感应加热炉等设备。
4. 控制系统控制系统是用于控制加热设备的运行状态和温度的设备。
控制系统通常由控制器、传感器和执行机构等组成。
控制器通过接收传感器反馈的温度信号,控制执行机构的运行状态,从而控制加热设备的温度和工作方式。
常见的控制系统有PID控制系统、PLC控制系统等,可以根据具体要求选择合适的控制系统。
总结起来,热处理工序主要加热设备包括炉子、焊接剂、加热元件和控制系统。
这些设备的选用需根据具体材料和工艺要求来确定,以确保热处理工序能够达到预期的效果。
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热处理工序主要加热设备
1.燃料炉。
以固体、液体和气体燃烧产生热源,如煤炉、油炉和煤气炉。
它们靠燃烧直接发出的热能量,大都属一次能源,价值经济、消耗低,但容易使工件表面脱碳和氧化。
常用于一般要求的加热工件和材料热处理中,如回火、正火、退火和淬水。
2.电炉。
以电为热能源,即二次能源。
按其加热方法不同,又分为电阻炉和感应炉。
根据加热工件和材料不同,按工艺要求应配备不同形式的电加热炉。
(1)电阻炉。
主要由电阻体作为发热元件和电炉。
根据热处理工艺的要求,可进行退火、正火、回火、淬火、渗碳氧化和氮化,也可解决无氧化问题。
(2)感应炉。
通过电磁感应作用,使工件内产生感应电流,将工件迅速加热。
感应炉加热是热处理工艺中的一种先进方法,主要用于表面热处理淬火,后来逐步扩大为用于正火、淬火、回火以及化学热处理等,特别是对于一些特殊钢材和有特殊工切要求的工件应用较多。
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