一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括锻件输送，锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；锻件淬火加热采用分段式加热的方式；锻件淬火采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点；锻件回火加热采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室；锻件回火冷却采用喷雾冷却的方式。本发明专利技术通过采用该热处理工艺，提高了产品质量，降低了热处理不良率，同时也降低了能耗，产品质量稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法
本专利技术涉及锻件热处理
，尤其涉及一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法。
技术介绍
对于大型汽车前轴锻件，由于其具有弯曲形状的工字形截面，属长轴型锻件，这使得沿弯曲轴线截面的变化较大且截面的腹板较薄，筋条窄而深，尤其体现在托板处；因此，大型汽车前轴的热处理工艺一直都比较复杂，通常的热处理工艺为锻造下线后进入电加热炉或煤气加热炉内进行再加热，采用的多为周期式炉或淬火加热与回火加热不能完全衔接的半连续式炉。若采用以上这种热处理工艺，其处理方法是：前轴在电加热炉或煤气加热炉内进行加热，然后通过人工或转运机构进入淬火槽中淬火，淬火完毕后，通过人工或转运机构进入回火加热炉内加热，回火完毕后，通过人工或转运机构进行空冷或水冷。这种热处理工艺，由于电加热方式供热慢，加热时间较长，锻件在加热炉内产生变形和脱碳层较深的比例较高；此外，还存在着能耗高、配备变压器容量大等缺陷。而煤气加热炉存在加热温度波动大、温度不均匀等缺陷，导致产品处理后质量不稳定。采用人工或转运机构的方式进行输送，前轴锻件在淬火时及回火冷却时不具有连续性，存在质量风险。为此，我们提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法。
技术实现思路
本专利技术提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括以下步骤：S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在730-770摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3+30-50摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在120-360秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在20-30摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。优选的，在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。优选的，在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。优选的，在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。优选的，在S4中的锻件回火加热温度一般为550-650摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。优选的，在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。本专利技术提出的一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，有益效果在于：本专利技术采用该热处理工艺，即通过采用天然气加热的方式，防止了传统电加热方式容易出现的淬火变形大、加热脱碳层超标等质量缺陷，这样则提高了产品质量，降低了热处理不良率，同时也降低了能耗；与传统的煤气加热方式相比，通过多分区、小功率加热分区的方式，又避免了大功率加热所带来的温度波动大、产品质量不稳定的缺陷。具体实施方式下面结合具体实施例来对本专利技术做进一步说明。实施例1本专利技术提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括以下步骤：S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在730摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3-50摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在120秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在20摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。在S1中的锻件输送在淬火加热炉内设置10个工位，在淬火系统中设置1个工位，在回火加热炉内设置12个工位，在回火冷却室设置1个工位，运转节拍为24分钟，从而实现连续的、可靠的运输，避免周期式炉一次装挂量过大及其它连续炉不能实现一线制的缺陷。在S2中的锻件加热温区设计采用小功率、多分区的方式，加热炉共分为12个加热区，避免了电加热及传统燃气加热分区少、温度波动大的缺陷。在S2中的锻件采用悬挂式的吊装方式，烧嘴上下分布，根据热量循环的特点，上下烧嘴功率，进行合理分配，保证上下区域温度的一致性。在S4中的锻件回火加热温度一般为550摄氏度，炉温均匀性能够达到±9摄氏度以内。在S4中的锻件回火加热保温时间通过进行表面、心部温度场曲线测试，有效的减少了多余的保温时间，避免了根据传统经验计算公式形成的过度设计，据对比能够降低能耗10％，从而达到节能降耗的目的。实施例2本专利技术提出了一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，包括以下步骤：S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在740摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3-30摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在180秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在730‑770摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3+30‑50摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在120‑360秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在20‑30摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。...

【技术特征摘要】
1.一种连续式燃气热处理炉中的调质工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：锻件输送：锻件采用一线制连续式输送形式，实现前轴锻件在加热炉内步进式连续加热；S2：锻件淬火加热：将锻件输送到淬火加热炉内，采用分段式加热的方式，利用天然气加热速度快的特点，在730-770摄氏度温度区域进行保温，以达到均温及避免高温区域脱碳层的缺陷，然后迅速升温至相变点Ac3+30-50摄氏度，保温至锻件表面及心部温度一致；S3：锻件淬火：将S2中处理后的锻件采用垂直下落的方式进入淬火槽中，淬火冷却系统喷射系统环绕工件进行喷射，淬火烈度可控，同时避免淬火软点，淬火时间控制在120-360秒，确保锻件出水温度在100摄氏度以下；S4：锻件回火加热：将S3中处理后的锻件输送到回火加热炉内，采用天然气加热方式，天然气烧嘴进行多区分布，天然气烧嘴、高温循环风机及隔热导流装置共同形成微型燃烧室，天然气在里面充分燃烧后，按照特定的流向及流速传导至有效加热区，从而实现均匀加热；S5：锻件回火冷却：将S4中处理后的锻件输送到回火冷却室内，采用喷雾冷却的方式，冷却速度控制在20-30摄氏度/分钟，冷却速度介于水冷及空冷之间，既能在降低冷却变形的同时，又能避免回火脆性；S6：将S5处理后的锻件回火冷却后，温度降至50摄氏度以下，对挂装的锻件进行取件及硬度检查。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎群，李环宇，刘中阳，
申请(专利权)人：湖北神力锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42