淺談熱處理淬火槽技術改造范文

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摘要：對淬火槽熱處理質量影響因素進行分析，通過增加循環攪拌裝置，控制工作區域淬火介質流速，增大板式換熱器面積，以及降低介質溫度，保證了工件熱處理質量。

關鍵詞：淬火槽；攪拌裝置；介質流速

近年來，國內外市場對關鍵件產品的熱處理要求越來越高，不僅要求硬度、金相組織和機械性能達到工藝要求外，對熱處理的生產過程，特別是淬火過程中的參數控制和穩定性提出了較高的要求。

1熱處理淬火工藝概況

目前，公司熱處理調質生產線的淬火工藝均采用浸入式（即將工件加熱至淬火溫度AC1或AC3以上30~50℃直接浸入淬火介質中）的冷卻方法，工件在介質中是靜止的，而我廠的淬火系統只有循環系統而沒有攪拌系統，所以工件在淬火過程中容易形成軟點，從而導致工件局部的硬度、金相組織和性能達不到產品的要求。需要對零件的硬度進行100%的檢測，不僅增加了勞動量、延長了生產周期，產品的不合格率居高不下，返工返修率高，不合格品容易漏檢發出，造成質量成本增加，客戶抱怨嚴重。公司在新產品開發過程中，有越來越多的客戶對熱處理設備和過程控制提出了更高的要求，尤其是公司國外某一大型工程機械公司對熱處理淬火均勻性的要求極為嚴格，其產品對熱處理的方法和要求都有明確的規定，對淬火介質流速要求在其標準里面明確規定：淬火流速在水中超過0.76m/s，在介質中超過1.07m/s，還有更加嚴格的標準都對公司新產品的開發造成嚴重的阻力，為其開發的多個新產品都是通過了鍛造和機加工等工序的調試，而停留在熱處理工序上，造成產品開發延期交付。之前該公司對我方熱處理設備進行能力鑒定時，曾使用流速儀多次對原淬火系統進行淬火流速測量，流速均在0.2m/s以內，多處因流向紊亂而出現流速為0m/s的情況。因此許多產品在樣件交付階段因熱處理質量或過程能力不滿足客戶要求而延期，嚴重影響開拓新市場的步伐。因此，公司必須轉變思路，根據市場需要，對現有淬火設備進行改進，以滿足客戶的要求。同時通過探索合適的流速以優化淬火冷卻工藝，提升產品質量，滿足客戶要求。基于此，為了解決淬火過程中熱處理質量不穩定、不合格等現象，提高熱處理品質，公司決定對淬火槽裝置進行改造。

2熱處理淬火槽裝置的設計及調試

2.1增加循環攪拌裝置

通過研究國內外此類淬火裝置的構成及參數，消化吸收先進經驗和理念，深刻體會工作區淬火介質流速比介質單位時間流量對保證熱處理質量更重要，更有效。為保證工作區域水流速度及水溫，通過理論計算，設計在淬火槽增加4臺攪拌電機，合理組織水流方向，使得水流方向一致，利用攪拌電機強行將介質壓入工作區域，通過變頻器調節電機轉速使淬火流速在水中超過0.76m/s，在介質中超過1.07m/s，以增強介質對淬火時附著在工件表面上的蒸氣膜的沖擊，同時增強熱交換能力，提高淬火均勻性，從而保證產品的整體質量，提升熱處理淬火質量的可靠性和穩定性。

2.2提高板式換熱器面積

通過理論計算，將板式換熱器面積提高到50m2，利用冷卻塔外水循環系統不斷對淬火介質進行冷卻，將淬火介質溫度最大程度降低，保證淬火介質溫度低于40℃。

2.3增加排氧化皮裝置

為了解決淬火槽內氧化皮清理問題，設計增加氧化皮輸送帶，及時將氧化皮清除。開始效果明顯，通過一段時間使用，發現槽底會積累氧化皮無法排除，隨后通過增加一臺攪拌裝置，將槽底氧化皮攪拌懸浮起來，從而通過輸送帶排除，有效解決氧化皮清理問題。

2.4增加備用

淬火槽公司產品種類多，淬火介質主要為PAG水溶性淬火液和水，在生產中隨著產品材料的不同需對水和淬火介質進行切換，造成更換淬火介質浪費大量時間。通過增加備用淬火槽，實現淬火介質快速切換，降低勞動強度、提高生產效率。

3技術分析

優勢和基礎：公司擁有配套的調質生產線，在生產過程中積累了豐富的經驗。同時淬火槽攪拌系統改造完成，為下一步的工藝試驗和產品調試打下了堅實的基礎。另外，便利的金相顯微檢測設備，可以通過快速檢測，查找原因，為調整工藝提供技術依據。技術路線：通過新的淬火槽冷卻系統，將部分淬透性較差的30鋼、45H、35Mn、40MnB等材料零件進行淬火冷卻工藝試驗。研究內容：主要研究零件的淬火冷卻工藝方法，針對不同材料、不同形狀結構零件，通過調節變頻電機控制介質流速，同時調整工件淬火前的溫度及預冷時間，制定合適的淬火工藝，以保證產品滿足客戶對產品淬火硬度均勻性及一致性要求。

4結語

通過淬火槽改造，增加循環攪拌裝置控制工作區域水、淬火介質流速，提高板式換熱器面積降低介質溫度，不僅產品硬度、金相組織和機械性能達到工藝要求，淬火過程中的參數和穩定性得到有效控制，解決了熱處理質量不穩定、不合格等現象，熱處理品質得到很大提升，生產效率進一步提高，改造取得了預期的效果,提升了公司市場競爭力。

參考文獻：

[1]崔忠圻，覃耀春.金屬學與熱處理學[M].2版.北京：機械工業出版社，2011.

[2]王秉銓，姜生遠，王秋.工業爐設計簡明手冊[M].北京：機械工業出版社，2011.

作者：劉雪喜；李軍迎；孫燦曉 單位：第一拖拉機股份有限公司