一种改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置和方法制造方法及图纸

一种改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置和方法，属于圆钢棒材热处理装置及方法技术领域，用于消除圆钢棒材端部受锯切影响的区域。本发明专利技术通过棒材端部定位探测机构对锯切后的圆钢棒材的端部进行精确红外定位，然后通过平面端部感应加热机构对棒材端部进行感应加热，实现棒材端部在线回火处理，移动定位机构能够对平面端部感应加热机构进行移动。本发明专利技术能够有效地消除圆钢棒材端部锯切后产生的马氏体组织在后续生产中产生的端部碎裂，或延迟碎裂现象，使圆钢棒材端部的性能达到后续工序的生产要求，降低了棒材切损率，提高了后续工序的生产节奏，实现了节约生产成本、减少生产时间、提高生产效率的目标，具有很好的经济效益和推广价值。

A heat treatment device and method for improving the performance of the sawing end of a round steel bar

A heat treatment device and method for improving the performance of circular steel bar sawing end, which belongs to the heat treatment device and method technology field of round bar and bar, is used to eliminate the area affected by sawing of round steel bar material. The present invention through the bar end positioning precision infrared positioning end detection mechanism of round steel material after sawing, and then through the flat end, the induction heating mechanism of induction heating on the end of the bar, the realization of online tempering at the end of the bar, mobile positioning mechanism can move on the plane at the end of the induction heating mechanism. The invention can effectively eliminate the martensite produced round steel material ends after sawing produced in the subsequent production process at the end of the fragmentation, fragmentation or delay, the performance requirements of production at the end of the round bar to the subsequent, reduces the cutting bar loss rate, improve the subsequent production rhythm, realize to save the production cost, reduce production time and improve production efficiency, and has good economic benefit and popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置和方法
本专利技术涉及一种能够改善圆钢棒材端部锯切影响区性能的热处理装置和方法，属于圆钢棒材热处理装置及方法

技术介绍
现有φ50-φ120规格的圆钢棒材轧制后，为实现商品材要求的长度，需要使用高速砂轮锯进行在线锯切，其锯切温度在400℃以下，可保证圆钢棒材端部的平齐，且效率较高。目前，这种锯切方式为各个棒材生产企业普遍采用，但该锯切方式在锯切中高碳合金钢时，由于砂轮锯与钢材被锯切的端部高速磨擦，快速升温使端部奥氏体化，并在空气中淬火使该处产生马氏体组织，厚度在2-5mm。这种马氏体组成造成钢材端部的硬度较高且韧性较差，在后续的圆钢棒材矫直工序中，由于矫直机的矫直力作用，导致具有马氏体组织的端部碎裂，或延迟碎裂，因此需在矫直之前采用其他方式对圆钢棒材进行离线二次切断，将端部5mm以上的影响区钢材切除，或使用退火炉对整根钢材进行退火，以消除圆钢棒材端部的马氏体组织，这些方法导致圆钢棒材的生产成本增加，同时延长了钢材的生产周期，影响了交货时间。因此有必要采取其它措施对圆钢棒材受锯切影响的区域进行处理，消除棒材端部马氏体组织对钢材质量造成的影响，同时节约生产成本，提高生产效率。
技术实现思路
本专利技术的要解决的问题是提供一种改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置和方法，这种热处理装置和方法可以对锯切后的圆钢棒材端部进行局部热处理，改变圆钢棒材端部受锯切影响产生的金相组织结构，使圆钢棒材端部的性能达到后续工序的生产要求，同时实现节约生产成本、减少生产时间、提高生产效率的目标。解决上述技术问题的技术方案是：一种改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，它包括棒材端部定位探测机构、平面端部感应加热机构、移动定位机构、感应电源及自动控制机构，棒材端部定位探测机构位于运输链条的一侧，棒材端部定位探测机构的探测元件与运输链条上的棒材相对，平面端部感应加热机构位于运输链条的一侧，平面端部感应加热机构的加热部件与运输链条上的棒材端面相对，平面端部感应加热机构的上端与移动定位机构的下部相连接，移动定位机构的上部与运输链条上方的厂房横梁相连接，感应电源和自动控制机构安装在平面端部感应加热机构的一侧，棒材端部定位探测机构的信号输出端、移动定位机构的信号输入端、感应电源的信号输入端分别与自动控制机构相连接，平面端部感应加热机构与感应电源相连接。上述改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，所述棒材端部定位探测机构包括两个红外对射激光发射器，两个红外对射激光发射器分别位于运输链条的棒材的上方和下方，两个红外对射激光发射器发射的红外光束平行相对，棒材端部位于红外光束的照射范围内。上述改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，所述平面端部感应加热机构由感应加热平面、感应加热线圈、加热机构框架、感应机构安装板、感应机构平移连接板组成，感应加热平面连接在加热机构框架的前部，感应加热平面与棒材端部相对，感应加热平面与感应加热线圈相连接，感应加热线圈安装在加热机构框架内，感应加热线圈与感应电源相连接，感应机构安装板固定在加热机构框架的上端，感应机构平移连接板与感应机构安装板相连接，感应机构平移连接板同时与移动定位机构的下部相连接。上述改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，所述移动定位机构由固定连接板、平移机构上安装板、导轨、滑块、联轴器、伺服电机、轴承座、半瓦支座、丝杠、丝杠螺母组成，固定连接板焊接在厂方横梁的下底面上，平移机构上安装板与固定连接板的下底面通过螺栓相连接，两条导轨平行安装在平移机构上安装板的下底面上，两条导轨的长度方向与棒材的长度方向平行，两个滑块分别与两条导轨滑动配合连接，感应机构平移连接板的上表面与滑块下部相连接，丝杠两端通过轴承座和半瓦支座固定在平移机构上安装板的底面上，丝杠位于两个滑块之间，丝杠螺母套装在丝杠上，丝杠螺母与感应机构平移连接板的上表面固定连接，伺服电机通过联轴器连接在丝杠的一端。上述改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，所述棒材端部定位探测机构的两个红外对射激光发射器的信号输出端与自动控制机构相连接，自动控制机构的信号输出端与移动定位机构的伺服电机的控制端相连接，平面端部感应加热机构的感应加热线圈的电源输入端与感应电源相连接。一种使用上述装置改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理方法，它采取以下步骤进行：a．锯切辊道移至链条收集台,运输链条带动棒材按正常速度运输至厂房横梁处,棒材端部定位探测机构开启,两个红外对射激光发射器在500mm轴向、300mm径向范围内对棒材端部进行探测定位,获得定位信号后，棒材端部定位探测机构将定位信号发送到自动控制机构；b．自动控制机构发出指令，移动定位机构的伺服电机带动丝杠转动，丝杠螺母带动感应机构平移连接板移动，感应机构平移连接板带动平面端部感应加热机构移动，平面端部感应加热机构的感应加热平面贴近棒材端部；c．自动控制机构发出指令，感应电源接通平面端部感应加热机构的感应加热线圈，感应加热线圈通过感应加热平面对棒材端部5mm长度棒材加热至温度≥400℃，保持一定时间；d．自动控制机构发出指令，断开感应电源，并驱动移动定位机构带动平面端部感应加热机构的感应加热平面离开棒材端部，对棒材进行空冷处理，使棒材端部5mm左右的马氏体组织成为回火屈氏体或回火索氏体，降低该处的硬度，提高韧性，完成棒材端部热处理。上述改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理方法，移动定位机构带动平面端部感应加热机构的定位精度在±1mm以内；移动定位机构带动平面端部感应加热机构的感应加热平面贴近棒材端部，最快可以在10S内升温至500℃，全部动作周期时间为20S。上述改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理方法，棒材端部定位探测机构与棒材轴向的定位探测精度在±5mm以内。上述改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理方法，棒材的锯切不平度10%（±6mm）以内等误差累积后，仍然能够满足感应加热平面在30-50mm以内的感应加热距离要求。本专利技术的有益效果是：本专利技术的热处理装置和方法能够通过棒材端部定位探测机构对锯切后的圆钢棒材的端部进行精确红外定位，然后通过平面端部感应加热机构对运输链条上的圆钢棒材端部进行感应加热，实现棒材端部在线回火处理，移动定位机构能够对平面端部感应加热机构进行移动。本专利技术能够有效地消除圆钢棒材端部锯切后产生的马氏体组织在后续生产中产生的端部碎裂，或延迟碎裂现象，使圆钢棒材端部的性能达到后续工序的生产要求。本专利技术是圆钢棒材生产中的首创，在不影响现有棒材生产设备和正常生产节奏的情况下降低了棒材切损率，提高了后续工序的生产节奏，实现了节约生产成本、减少生产时间、提高生产效率的目标，并可根据生产线的钢种要求方便启停，不影响其他钢种的正常生产，具有很好的经济效益和推广价值。附图说明图1是本专利技术的热处理装置的结构示意图；图2是图1的局部三维示意图；图3是图1的A-A剖视图；图4是图1的B-B剖视图。图中标记如下：厂房横梁1、移动定位机构2、感应电源3、自动控制机构4、平面端部感应加热机构5、棒材端部定位探测机构6、棒材7、运输链条8、固定连接板2-1、平移机构上安装板2-2、导轨2-3、滑块2-4、联轴器2-5、伺服电机2-6、轴承座2-7、半瓦支座2-8、丝杠2-9、丝杠螺母2-10、感应加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，其特征在于：它包括棒材端部定位探测机构（6）、平面端部感应加热机构（5）、移动定位机构（2）、感应电源（3）及自动控制机构（4），棒材端部定位探测机构（6）位于运输链条（8）的一侧，棒材端部定位探测机构（6）的探测元件与运输链条（8）上的棒材（7）相对，平面端部感应加热机构（5）位于运输链条（8）的一侧，平面端部感应加热机构（5）的加热部件与运输链条（8）上的棒材（7）端面相对，平面端部感应加热机构（5）的上端与移动定位机构（2）的下部相连接，移动定位机构（2）的上部与运输链条（8）上方的厂房横梁（1）相连接，感应电源（3）和自动控制机构（4）安装在平面端部感应加热机构（5）的一侧，棒材端部定位探测机构（6）的信号输出端、移动定位机构（2）的信号输入端、感应电源（3）的信号输入端分别与自动控制机构（4）相连接，平面端部感应加热机构（5）与感应电源（3）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，其特征在于：它包括棒材端部定位探测机构（6）、平面端部感应加热机构（5）、移动定位机构（2）、感应电源（3）及自动控制机构（4），棒材端部定位探测机构（6）位于运输链条（8）的一侧，棒材端部定位探测机构（6）的探测元件与运输链条（8）上的棒材（7）相对，平面端部感应加热机构（5）位于运输链条（8）的一侧，平面端部感应加热机构（5）的加热部件与运输链条（8）上的棒材（7）端面相对，平面端部感应加热机构（5）的上端与移动定位机构（2）的下部相连接，移动定位机构（2）的上部与运输链条（8）上方的厂房横梁（1）相连接，感应电源（3）和自动控制机构（4）安装在平面端部感应加热机构（5）的一侧，棒材端部定位探测机构（6）的信号输出端、移动定位机构（2）的信号输入端、感应电源（3）的信号输入端分别与自动控制机构（4）相连接，平面端部感应加热机构（5）与感应电源（3）相连接。2.根据权利要求1所述的改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，其特征在于：所述棒材端部定位探测机构（6）包括两个红外对射激光发射器（6-1），两个红外对射激光发射器（6-1）分别位于运输链条（8）的棒材（7）的上方和下方，两个红外对射激光发射器（6-1）发射的红外光束（6-2）平行相对，棒材（7）端部位于红外光束（6-2）的照射范围内。3.根据权利要求2所述的改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，其特征在于：所述平面端部感应加热机构（5）由感应加热平面（5-1）、感应加热线圈（5-2）、加热机构框架（5-3）、感应机构安装板（5-4）、感应机构平移连接板（5-5）组成，感应加热平面（5-1）连接在加热机构框架（5-3）的前部，感应加热平面（5-1）与棒材（7）端部相对，感应加热平面（5-1）与感应加热线圈（5-2）相连接，感应加热线圈（5-2）安装在加热机构框架（5-3）内，感应加热线圈（5-2）与感应电源（3）相连接，感应机构安装板（5-4）固定在加热机构框架（5-3）的上端，感应机构平移连接板（5-5）与感应机构安装板（5-4）相连接，感应机构平移连接板（5-5）同时与移动定位机构（2）的下部相连接。4.根据权利要求3所述的改善圆钢棒材锯切端部性能的热处理装置，其特征在于：所述移动定位机构（2）由固定连接板（2-1）、平移机构上安装板（2-2）、导轨（2-3）、滑块（2-4）、联轴器（2-5）、伺服电机（2-6）、轴承座（2-7）、半瓦支座（2-8）、丝杠（2-9）、丝杠螺母（2-10）组成，固定连接板（2-1）焊接在厂方横梁（1）的下底面上，平移机构上安装板（2-2）与固定连接板（2-1）的下底面通过螺栓相连接，两条导轨（2-3）平行安装在平移机构上安装板（2-2）的下底面上，两条导轨（2-3）的长度方向与棒材（7）的长度方向平行，两个滑块（2-4）分别与两条导轨（2-3）滑动配合连接，感应机构平移连接板（5-5）的上表面与滑块（2-4）下部相连接，丝杠...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐建军，刘需，陈红卫，张志新，李秋红，端和键，郭子强，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13