淺析托輥連續式網帶爐對于緊固件熱處理的應用

周良鴿

（重慶標準件廠 重慶 400000）

淺析托輥連續式網帶爐對于緊固件熱處理的應用

周良鴿

（重慶標準件廠 重慶 400000）

我國連續式網帶爐發展起步較晚，改革開發后工業發展日新月異，熱處理設備取得了很大的突破，現在連續式網帶爐實現了對一般零件的整體淬火、等溫淬火，正火，退火，薄層滲碳、碳氮共滲等多種熱處理生產工藝，具有提高機械零件品質、原材料利用率及降低生產成本等優勢，同時實現了連續性生產大大提高了熱處理生產效率。對于緊固件的生產與質量，熱處理環節起到至關重要的作用，因此結合我司實際生產情況，分析說明托輥連續式網帶爐對于緊固件熱處理的應用。

托輥式；網帶爐；應用

1 引言

大直徑緊固件類零件，其傳統的熱處理工藝一般是采用鹽浴（或井式爐）淬火，生產效率低，質量不穩定，對環境污染影響大，不符合我們社會倡導的科學環保發展觀。近年來，我國參考國外先進技術，通過自身不斷的創新突破，現在托輥連續式網帶爐應用于大直徑緊固件的熱處理，產品最終技術指標合格，相對于鹽浴淬火有了非常大的改進，同時大大提高了生產效率。

2 緊固件熱處理難點

高強度緊固件規格繁多，因其使用條件的需要技術要求十分嚴格，有硬度，抗拉強度，斷面收縮率，延伸率，沖擊韌性，表面不允許脫碳增碳等指標。

3 采用鹽浴爐與井式爐對于緊固件熱處理的應用

3.1 鹽浴爐為周期式生產，它的原理是以工業鹽為加熱載體，在鹽槽內安裝加熱

裝置，達到一定的溫度，工業鹽由固體變成液體，所以加熱介質是液態。鹽浴爐加熱介質不能有水進入，否則會發生爆炸，因設備的局限性只能人工手動操作，一爐只能裝50～80kg產品，但操作人員勞動強度大，產品一致性差。因其生產不能達到環保需求，是被淘汰的設備。

3.2 井式爐也是周期式生產，爐身安裝在地下，電阻加熱的方式，以甲醇和

氮氣作為保護氣氛，一爐最多只能裝400～500kg左右，但它根本不適合小規格生產，淬火轉移時間長表面容易變冷，導致產品一致性差，質量不合格，維修保養十分困難，操作人員勞動強度大。

4 采用托輥連續式網帶爐對于緊固件熱處理的應用

4.1 設備概況

由上料機構、淬火爐、淬火介質槽（含提升帶）、清洗機（含提升帶）、回火爐等組成，產品加入上料機構后自動完成了淬火與回火。它利用網帶的傳送時間控制加熱時間，加熱原理與保護氣氛的控制和井式爐基本相同。

4.2 托輥連續式網帶爐特點

4.2.1 托輥式傳送運轉結構

網帶傳送采用托輥式結構。工作時利用網帶與托輥間的滾動摩擦帶動網帶與網帶上的產品前進，相對于早期網帶爐的滑動摩擦有了質的提升，有利于減少網帶的傳送阻力，延長網帶的使用壽命，同時網帶采用314不銹鋼材料制作，具有非常好的耐高溫防滲碳抗氧化效果，在正常工作情況下，網帶的使用壽命在三年左右。

4.2.2 設置預熱區

在淬火爐的產品入口處，設置了如圖1所示的預熱區。設計上進去的網帶與出來的網帶相互重疊，這樣大大縮小了預熱室的空間，節省了甲醇消耗，同時可以利用出來的網帶的余熱加熱進去的網帶，大大減少了熱能消耗。網帶式淬火爐產品入口是開放式的，足夠長的預熱區設計，可以在該區域通過多層火幕簾形成對加熱區的密封，減少了加熱區的熱量損失，同時使爐內氣氛更加穩定。

4.2.3 網帶速度連續可調

網帶速度在15～150ram/rain內連續可調，克服了一般網帶爐采用凸輪機構使得網帶在爐內作步進式前進的缺陷。同時在網帶驅動電機上設置扭矩限制器，當網帶阻力變大時（扭矩增大），扭矩限制器與網帶驅動電機自動脫開，可以確保網帶停止運轉，避免了機械事故對設備擴大影響，起到保護作用。

圖1 網帶爐的預熱區

4.2.4 淬火溫度的保證

淬火爐的落料口較大，而且網帶與液面的距離較高，淬火時，熱量損失較大。這對于某些亞溫淬火的零件，其實際的淬火溫度可能達不到要求的淬火溫度，致使工件的性能達不到要求。新研制的網帶爐在落料口附近設置了加熱元件，克服了有些網帶爐沒有加熱元件的缺陷，而且用于測量淬火區溫度的熱電偶安裝在網帶的最末端，距工件下落至油槽時的位置很近，所測量的溫度即代表了工件淬火時的溫度，保證了工件在儀表顯示的淬火溫度下進行淬火。

4.2.5 使用甲醇汽化器

網帶爐一般在高度方向很小（約150mm以內），若直接向爐內滴人甲醇作保護氣，會造成甲醇在爐內裂解不完全而產生碳黑的后果。讓甲醇汽化后再通人爐內則完全避免了由于甲醇裂解不良而產生碳黑的情況。

用電加熱器加熱高溫導熱油，并把甲醇管路通入油中，通過控制油溫來控制甲醇的汽化溫度，即實現了上述目的。合理設定甲醇汽化溫度，能夠保證甲醇以穩定的流量通入爐內，且在管路中不產生碳黑。

4.2.6 良好的密封性

淬火爐進爐與出爐的網帶均在爐內，克服了出爐網帶在爐外所存在的耗氣量大和能耗高的缺陷。與一般網帶爐亦有明顯不同。良好的密封性為爐內氣氛的穩定奠定了基礎。

4.3 調試和應用

4.3.1 爐溫均勻性測試結果

測試溫度選880℃（常用溫度），儀表控溫即為880℃，測量方法符臺《熱處理爐有效加熱區測定方法》，測量結果為（880±2.3）℃，即相對于測量溫度的公差為4.6℃。達到一類熱處理爐的水平，完全滿足零件的工藝要求。

4.3.2 設備表面溫度

經測試，設備的表面溫度為45℃.表明設備的保溫性能良好。

4.3.3 穩定性生產試驗

自設備正式移交之日起，已連續運轉超過6個月，處理的600t產品一致性和穩定性都很好，完全體現了托輥連續式網帶爐的穩定效果。

4.3.4 產品的質量

質檢結果表明，產品達到我國的GB30980.1標準，說明所選擇的工藝參數基本合理，可應用于實際生產。

5 結語

綜上所述，本文主要對托輥式網帶爐進行了詳細介紹，根據研究表明，采用托輥連續式網帶爐，能夠有效改善緊固件類零件熱處理質量，其適用于多品種、大批量的大直徑緊固件類零件熱處理整體淬火，值得推廣應用。

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TG162.2

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2016-6-1