CN102816901A - 快速淬火、快速回火 - Google Patents

Abstract

技术：快速淬火、快速回火，是用中频感应加热的方式对起重链条进行自动化连续加热进行热处理。取代传统落后的用盐浴炉加热淬火、电炉加温回火的方法，生产周期长不均匀、发挥不出材料的最高服役极限。用中频感应加热使带铁磁的链条材料在强大的中频电磁场作用下，材料本身切割磁力线产生涡流而生热，瞬间达到热处理所需温度。经中频热处理过的起重链条达到最佳强韧性配合，符合起重链条的服役条件和受力状况。使起重链条的两个重要性能指标——最小破断强度和极限伸长率同时达到。很容易实现自动连续生产和控制。用途：是用于水淬火的低碳合金钢链条类。

Description

快速淬火、快速回火

一、技术领域：

改革开放初期，1982年，我们用中频淬火机，湘潭电机厂生产DGF-C-108-2和控制设备。输出部分全部由我们自主设计制造，包括水箱、链条传输机构及控制感应加热的淬火圈、回火圈以及喷水圈冷却系统。这当中感应线圈、喷水圈的设计是相当关键重要。调试工作相当繁杂细致。关键是要了解感应加热的原理和金属热处理的相关知识。综合分析巧妙应用。 

是科学的把物理学、磁学、热处理学的相关知识综合在一起，融会贯通。是强大的中频电源在安倍环路定理、邻近效应、肌肤效应对通水冷却的线圈的共同作用产生强大的磁场。用它，感应线圈直接代替中频电源装置(或机组)的输出变压器。把传输机带上去的链条通过感应线圈中时，不断的切割磁力线。使带有充足铁磁材料的链条自身产生涡流生热。根据趋肤效应作用使温度分布达到理想状态。从而达到我们理想的热处理温度。可调、可控同时通过淬火线圈底部的喷水圈冷却后，再到回火线圈里去回火，回火线圈里出来就用水箱里的水自然冷却，冷却水是循环用可连续工作。一条标准长6米长起重链条，经过第一线圈淬火到第二个线圈回火的全过程只需一分半钟时间。因此我们叫它快速淬火、快速回火。省时省力、安全可靠易操作。 

截取链条进行金相观察，硬度、破断载荷试验证明，中频感应加热处理过的链条材料，晶格排列紧密、细腻、均匀，达到了我们对材料所需的最小破断强度和极限伸长率。该软的地方软，该硬的地方就强就硬，达到最佳强韧度配合。符合起重链条的服役条件和受力状况，完全达到最初的理想设计。 

二、背景技术：

用中频感应加热的方式对起重链条进行自动连续热处理方法来取代传统落后的盐浴炉加热淬火和电炉加温回火的方法，在加热方式上有着本质的区别。其特点是带铁磁材料在强大的中频电磁场作用下，通过电磁感应材料本身产生涡流而生热。其最突出的优点在于：经中频热处理过的起重链条质量稳定、性能可靠、易控制和操作。其处理后的链条达到了最佳的强韧性配合，符合起重链条的服役条件和受力状况。该强该硬的地方就强就硬，在满足破断强度的前提下该软的部位则稍软，这样一来起重链条的两个重要性能指标——最小破断强度和总极限伸长率就能很好的同时达到。另外，它是连续可控地进行起重链条热处理，因此很容易实现自动连续生产和控制。效率高、少污染。传统盐浴炉热处理不具备这些优点。 

起重链条热处理项目的开发应用，是一项重大的工艺技术改革和进步，是具有非常重要的意义和明显的经济效益。这一新工艺项目的开发应用，使起重链条的热处理质量机械性能得到稳定可靠的保证和提高。它与进口自动制链设备相配合，使起重链条生产形成连续自动的生产线成为可能，成为现实。 

起重链条用中频热处理，在上世纪八十年代初确实是一个新生事物，是一项重大的技术革新和工艺突破，也是一项发明创造。在全国手拉葫芦行业来说，我厂第一个率先试验和采用了这一新工艺方法，并取得了成功，起到了很好的示范和推动作用。在这一项目的试验试制中，从设计到施工，从画图纸、加工到具体操作，侯铁林同志做了大量的创造性和卓有成效的工作，做出了重大贡献，应当予以充分肯定。 

三、发明内容：

这项工艺技术的关键是科学的巧妙运用电磁感应加热的原理而创新，其核心突破是利用带铁磁起重链条作为负载直接通过通水冷却的感应线圈，在通过中不断切割磁力线，带铁磁的材料自身产生涡流生热，根据趋肤效益的作用使温度分布达到理想状态，从而达到我们所需的要进行热处理的温度。用[图中(5)]传输系统把带有铁磁的链条带到淬火线圈[图中(3)]。强大的中频电流使淬火线圈产生强大的的磁场，链条通过时不断切割磁力线的瞬间产生涡流，涡流瞬间又使链条材料生热，趋肤效应又使链条温度均匀的分布材料的内外，达到理想的热处理温度。到[图中(6)]喷水圈中进行冷却，喷水圈是有压力的循环自然水不用放任何的淬火介质。通过[图中(6)]淬火后的链条通过导轮[图中(7)]在传送到回火线圈[图中(4)]，回火线圈产生的温度要低，消除材料应力出来后用水箱里淬火后存留的水冷却，这样一来，就实现连续进行起重链条快速淬火、快速回火的热处理新工艺。一条6米的标准链条只需1分半钟就完成了淬火和回火的全过程，因此叫“快速淬火、快速回火”。 

四、附图说明：

附图为本发明主视图 

图中(1)水箱

图中(2)　架子 

图中(3)　淬火线圈 

图中(4)　回火线圈 

图中(5)　传动系统 

图中(6)　喷水圈 

图中(7)　导轮 

除中频发电机组和控制设备选用湖南湘潭电机厂生产DGF-C-108-2外，输出部分全部自主设计制造，包括图中(1)水箱、图中(2)架子、图中(3)感应加热的淬火线圈、图中(4)回火线圈图中(5)链条传输系统、图中(6)喷水冷却系统。 

在这当中感应加热线圈和喷水圈的设计相当关键和重要，图纸中表示的就是这一整套的装置。从左边[图中(7)]导轮把链条传输到第一个线圈[图中(3)]淬火线圈进去，到线圈下边的[图中(6)]喷水圈中心通过进行冷却，喷水圈喷出的水要有压力，用自然可循环的水就可以，再从水圈底下的[图中(7)]导轮通过传输到下一个线圈，[图中(4)]回火线圈出来后直接用水箱的水冷却即可。温度的高低是可调的，水的大小是可调的，传输系统都可调。一条标准6米长的链条在一分半钟就可以完成淬火、回火的全过程 

五、具体实施方式：

我厂一贯比较重视技术革新的开展，推动技术进步，积极支持新技术、新工艺、新材料在我厂的应用。当时我厂试验起重链条中频热处理这一新工艺项目，是在工厂的统一组织领导下，调派侯铁林、张勤两位同志到热处理项目，由侯铁林负责该项目的具体实施，整个工作在有关技术人员和热处理车间的支持和配合下胜利完成了全部实验任务。 

由于这项技术没有地方学习、参照资料也没有，就要大家靠自己解决这个新的难题。本着节约、高效、革新的精神，大家集思广益。根据机械传动原理，物理学、电学、热处理学原理的反复思考，设计制造出了输出部分，包括水箱、链条传输机构及控制感应加热的淬火圈、回火圈以及喷水冷却系统。在这当中感应加热用的线圈、喷水冷却用的喷水圈设计相当关键和重要，调试工作繁杂细致，关键是要更深的了解感应加热的原理和金属热处理的相关知识，综合分析、巧妙运用。在这一项目的试验试制中，从设计到施工，从画图、加工到具体操作，侯铁林同志做了大量的创造性和卓有成效的工作，做出了突出贡献，应当予以充分肯定。试验成功以后通过各方面的检测，可以证实完全达到了预期效果，比传统的盐浴炉淬火电炉加温回火质量更稳定、均匀、省时省力。大胆的创新使得快速淬火、快速回火成为了现实。 

1982年在全国行业协会经验交流上，我厂宣布这一成果时，轰动了全行业。交流会结束后，都到我厂来参观学习。从当时的试验成功到全行业的普及应用直至今日有30年的历史，在这一进程中，我厂对该项新工艺的推广起了非常重要的作用，影响深远。该新工艺我厂也一直应用至今，推动了全国起重链条生产的技术进步，产生了很好的社会效益。省时省力、节约环保，质量得到可靠保证，为创名牌产品，开拓国内，国外市场提供了有利支持和保障，创造了很好的经济效益。德国专家来我厂调试进口自动编结链条和焊结链条机时表示：到过30多个国家都没有见过这样的链条热处理设备，你们中国很先进。我们的中频感应快速淬火、快速回火是填补了国家热处理行业的空白。也填补了国际空白。得到了同行的广泛认可。 

Claims (5)

1.改革开放初期，1982年，我们用湘潭电机厂生产DGF-C-108-2中频机和控制设备。输出部分全部由自己设计制造。包括水箱、链条传输机构和控制感应加热线圈、淬火线圈、回火线圈、喷水圈冷却系统。在这当中淬火线圈和喷水线圈的设计相当关键重要，调试工作繁杂而细致。关键是要深刻理解感应加热原来和热处理的相关知识，综合分析，巧妙应用。用通过水冷却的感应线圈直接代替中频电源装置(或机组)的输出变压器。起重链条作为负载直接从感应圈中通过，不断切割磁力线，材料自身产生涡流生热。根据趋肤效应的作用使温度分布达到理想状态。从而达到我们所需的热处理温度。一条标准6米长链条只需一分半钟时间，从淬火到回火就可以完成了。达到快速淬火、快速回火的目的。

截取链条进行观察金相、硬度、破断载荷，试验证明中频感应加热处理过的链条材料金相显示晶格排列紧密、细腻、均匀，达到了我们对材料所需的最小破断强度和极限伸长率。该软的地方稍软些，该硬的地方就强就硬。达到最佳强韧度配合。符合起重链条的服役条件和受力状况，完全达到最初的设计初衷。

冷却水是循环用，负载部分是可调的连续不断的进行淬火、回火处理。省时省力、安全可靠、易操作，质量稳定、均匀。

多年来传统工艺都是用浴炉淬火、电炉加温后慢慢自然冷却到室温在进行回火。速度慢、质量不稳定，容易烫伤人，不安全。一条标准6米长起重链条至少要3小时以上才能完成。

2.中频感应加热的方式，对起重链条进行自动连续热处理方法，取代传统落后盐浴炉加热淬火、电炉加温回火的方法，在加热方式上有着本质的区别。其特点是：带铁磁的材料在强大的中频电磁场作用下，通过电磁感应材料本身产生涡流而生热。其最突出的优点在于，经中频热处理过的链条质量稳定，性能可靠、易控制和操作。其处理过后的链条达到最佳的强韧性配合。符合起重链条的服役条件和受力状况。该强该硬的地方就强就硬，在满足破断强度的条件下，该软的部位则稍软。这样一来起重链条的两个重要性能指标——最小破断强度和总极限伸长率就很好的同时达到。另外，它是连续可控地进行起重链条热处理，因此很容易实现自动连续生产和控制，省时省力、安全可靠。

传统盐浴炉的热处理就不具备这些优点，它是慢、差，不均匀，费时费力、效率低，易伤人，经济效益低。

3.这项技术的关键是科学的巧妙运用电磁感应加热的原理加以创新。其核心突破是利用带铁磁的起重链条负载直接从通水冷却的感应线圈中通过，不断切割磁力线，带铁磁的材料自身就产生涡流而生热，根据趋肤效应的作用使温度分布达到理想状态，从而达到我们所需的热处理温度，温度是可调可控，负载是连续可调的。一条标准6米长链条只需一分半钟时间就可完成淬火到回火的热处理程序。因此实现起重链条快速淬火、快速回火的热处理新工艺。

起重链条热处理项目的开发应用，是一项重大的工艺技术创新和进步，具有非常重要的意义和明显的经济效益。使起重链条的热处理质量，机械性能得到了可靠的保障和提高。它与进口的自动制链设备相配合，使起重链条生产形成自动生产线成为可能、成为现实。

起重链条用中频热处理，在上世纪八十年代初是一个新生产物，是一项重大的技术革新和工艺突破，也是一项发明创新。对全国手拉葫芦行业来说，我厂是第一个率先试验和采用了这一新工艺方法取得成功，起到了很好的示范和推动作用。

4.除中频发电机组和控制设备选用湘潭电机厂生产的DGF-C-108-2外，输出部分全部自行设计制造，包括水箱、链条传输机构和控制感应加热线圈、淬火线圈、回火线圈、喷水圈冷却系统。在这当中感应加热线圈和喷水圈冷却用的喷水圈设计相当关键和重要。图纸所表示的就是这一套装置。图(1)水箱、图(2)架子、图(3)淬火线圈、图(4)回火线圈、图(5)传动系统、图(6)喷水圈、图(7)导轮

从左边[图(7)]导轮把链条传输到第一个线圈[图(3)]淬火线圈进去，到线圈下边的[图(6)]喷水圈中心通过进行冷却，喷水圈喷出的水要有压力，用自然可循环的水就可以，再从水圈底下的[图(7)]导轮通过传输到下一个线圈，[图(4)]回火线圈出来后直接用水箱的水冷却即可。温度的高低是可调的，水的大小是可调的，水的温度高低、水的大小不影响回火质量，传输系统都可调。

在这一项试验试制中，从设计到施工、从画图纸加工到具体操作侯铁林同志做了大量的具有创造性和卓有成效的工作，做出了重大贡献，应当予以充分肯定。

5.我厂一贯比较重视技术革新的开展，推动技术进步，积极支持新技术、新工艺、新材料在我厂的应用。当时我厂试验起重链条中频热处理这一新工艺项目，是在工厂的统一组织领导下，调派侯铁林、张勤两位同志到热处理项目，由侯铁林负责该项目的具体实施。

按照厂里的要求本着节约、高效、革新的精神，大家集思广益。根据机械传动原理，物理学、电学、热处理学原理的反复思考，设计制造出了输出部分，包括水箱、链条传输机构及控制感应加热的淬火圈、回火圈以及喷水冷却系统。在这当中感应加热用的线圈、喷水冷却用的喷水圈设计相当关键和重要，调试工作繁杂细致，关键是要更深的了解感应加热的原理和金属热处理的相关知识，综合分析、巧妙运用。在这一项目的试验试制中，从设计到施工，从画图、加工到具体操作，侯铁林同志做了大量的创造性和卓有成效的工作，做出了突出贡献，应当予以充分肯定。

试验成功以后，通过各方面的检测，可以证实完全达到了预期效果，比传统的盐浴炉淬火电炉加温回火质量更稳定、均匀、省时省力。大胆的创新使得快速淬火、快速回火成为了现实。一条标准6米长链条，只需一分半钟时间就可完成淬火到回火的热处理全过程，创造了一个快速淬火、快速回火的奇迹。

1982年在全国行业协会经验交流上，我厂宣布这一成果，轰动了全行业。交流会结束后，各厂领导都到我厂来参观学习。领导回去后都表示要用我们的先进技术和工艺。从当时的试验成功到全行业的普及应用直至今日有30年的历史，在这一进程中，我厂对该项新工艺的推广起了非常重要的作用，影响深远。该新工艺我厂也一直应用至今。推动了全国起重链条生产的技术进步，产生了很好的社会效益。省时省力、节约环保，质量得到可靠保证，为创名牌产品，开拓国内，国外市场提供了有利支持和保障，创造了很好的经济效益。德国专家来我厂调试进口自动编结链条和焊结链条机时表示：到过30多个国家都没有见过这样的链条热处理设备，你们中国很先进。我们的中频感应快速淬火、快速回火是填补了国家热处理行业的空白。也填补了国际空白。得到了同行的广泛认可。30年的时间在全国同行业创造出了可观的经济效益。

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