CN111172359A - 弹簧钢丝生产用感应加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹簧钢丝生产用感应加热方法，通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上，通过高频电源将钢丝加热至860℃～900℃，通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝加热温度，对钢丝进行淬火并通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝加热至420℃～480℃使钢丝完成回火工序，通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝回火温度，完成弹簧钢丝的感应加热。本发明可以快速加热钢丝，时间可缩短至20s～30s钢丝即可被加热至860℃之上，有效抑制了高温下晶粒长大，大幅度减少表面氧化，完全消除了产生脱碳的危害。

Description

弹簧钢丝生产用感应加热方法
技术领域
本发明涉及钢丝生产领域，尤其涉及一种弹簧钢丝生产用感应加热方法。
背景技术
发动机气门弹簧、离合器弹簧等，都需要弹簧钢丝具备优良的综合机械性能和耐疲劳性能。目前国内企业普遍采用传统工艺装备生产淬火—回火弹簧钢丝，主要特点是钢丝加热炉采用辐射加热技术。辐射加热钢丝加热时间较长，需要5min～10min，由此，钢丝加热到860℃～900℃左右时钢丝晶粒度长大，表面氧化严重，并伴随脱碳产生，造成后续卷制的弹簧耐疲劳性能差，尤其随着钢丝直径不能满足高端弹簧制造需求。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种弹簧钢丝生产用感应加热方法，可以快速加热钢丝，时间可缩短至20s～30s钢丝即可被加热至860℃之上，有效抑制了高温下晶粒长大，大幅度减少表面氧化，完全消除了产生脱碳的危害。
技术方案：本发明的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：包括下述步骤：
1)通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为加热装置；
2)通过高频电源将钢丝加热至860℃～900℃，高频电源中采用50KHz～60KHz的电源进行前加热并采用90KHz～100KHz的电源进行后加热，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为前加热装置与后加热装置；
3)通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝加热温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用若干个长度1m～1.2m的线圈作为保温装置；
4)对钢丝进行淬火并通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝加热至420℃～480℃使钢丝完成回火工序，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为回火加热装置；
5)通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝回火温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用若干个长度1.5m～1.7m的线圈作为回火保温装置，完成弹簧钢丝的感应加热。
其中，所述的步骤1)至步骤5)中每组感应线圈之间采用绝缘材料罩壳进行密封。
其中，所述的步骤1)中采用200KW/7KHz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。
其中，所述的步骤2)中采用160KW/50KHz的前电源、长度0.55m的3个前感应线圈；采用100KW/100KHz的后电源、长度0.55m的1个后感应线圈。
其中，所述的步骤3)中采用50KW/40KHz的电源、长度1.1m的2个感应线圈。
其中，所述的步骤3)中感应线圈内置耐高温隔磁Ni-Ti合金钢管，外层包裹耐高温绝缘材料层，在内腔形成恒温环境。
其中，所述的步骤4)中采用200KW/7KHz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。
其中，所述的步骤5)中采用50KW/40KHz的电源、长度1.6m的6个感应线圈。
其中，所述的加热装置出口与保温装置出口处，均安装高精度的红外测温仪，对钢丝加热温度进行实时监测反馈。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明弹簧钢丝生产用感应加热方法可以快速加热钢丝，时间可缩短至20s～30s钢丝即可被加热至860℃之上，有效抑制了高温下晶粒长大，大幅度减少表面氧化，完全消除了产生脱碳的危害。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
本发明的弹簧钢丝生产用感应加热方法，包括下述步骤：
1)通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为加热装置；
2)通过高频电源将钢丝加热至860℃～900℃，高频电源中采用50KHz～60KHz的电源进行前加热并采用90KHz～100KHz的电源进行后加热，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为前加热装置与后加热装置；
3)通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝加热温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用若干个长度1m～1.2m的线圈作为保温装置；
4)对钢丝进行淬火并通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝加热至420℃～480℃使钢丝完成回火工序，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为回火加热装置；
5)通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝回火温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用若干个长度1.5m～1.7m的线圈作为回火保温装置，完成弹簧钢丝的感应加热。
其中，步骤1)至步骤5)中每组感应线圈之间采用绝缘材料罩壳进行密封。加热装置出口与保温装置出口处，均安装高精度的红外测温仪，对钢丝加热温度进行实时监测反馈。
实施例：
本实施例的弹簧钢丝生产用感应加热方法，包括下述步骤：
1)通过200KW/7KHz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上，感应线圈采用4个长度0.55m的线圈作为加热装置；
2)通过高频电源将钢丝加热至860℃～900℃，高频电源中采用160KW/50KHz的前电源进行前加热并采用100KW/100KHz的后电源进行后加热，感应线圈采用3个长度0.5m～0.6m的线圈作为前加热装置与1个长度0.5m～0.6m的线圈作为后加热装置；
3)通过50KW/40KHz的高频电源保持钢丝加热温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用2个长度1.1m的线圈作为保温装置；感应线圈内置耐高温隔磁Ni-Ti合金钢管，外层包裹耐高温绝缘材料层，在内腔形成恒温环境；
4)对钢丝进行淬火并通过200KW/7KHz的中频电源将钢丝加热至420℃～480℃使钢丝完成回火工序，感应线圈采用4个长度0.55m的线圈作为回火加热装置；
5)通过50KW/40KHz的高频电源保持钢丝回火温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用6个长度1.6m的线圈作为回火保温装置，完成弹簧钢丝的感应加热
经检测，本实施例的感应加热技术可以快速加热钢丝，20s～30s即可加热钢丝至860℃以上。
针对现有技术存在的问题：“辐射加热钢丝加热时间较长，需要5min～10min，由此，钢丝加热到860℃～900℃左右时钢丝晶粒度长大，表面氧化严重，并伴随脱碳产生，造成后续卷制的弹簧耐疲劳性能差，尤其随着钢丝直径不能满足高端弹簧制造需求”。本发明采用感应加热技术，快速加热钢丝，时间可缩短至20s～30s钢丝即可被加热至860℃之上，有效抑制了高温下晶粒长大，大幅度减少表面氧化，完全消除了产生脱碳的危害。
本发明的弹簧钢丝生产用感应加热技术专用于淬火—回火弹簧钢丝生产，经过感应加热技术生产的淬火—回火的弹簧钢丝，抗拉强度高，屈强比高，同时塑性好，成形性好，可广泛用于汽车零部件的制造。

Claims (9)

1.弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：包括下述步骤：
1)通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝预加热至750℃以上，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为加热装置；
2)通过高频电源将钢丝加热至860℃～900℃，高频电源中采用50KHz～60KHz的电源进行前加热并采用90KHz～100KHz的电源进行后加热，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为前加热装置与后加热装置；
3)通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝加热温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用若干个长度1m～1.2m的线圈作为保温装置；
4)对钢丝进行淬火并通过6KHz～8KHz的中频电源将钢丝加热至420℃～480℃使钢丝完成回火工序，感应线圈采用若干个长度0.5m～0.6m的线圈作为回火加热装置；
5)通过40KHz～50KHz的高频电源保持钢丝回火温度，使钢丝芯与钢丝表面温度一致，感应线圈采用若干个长度1.5m～1.7m的线圈作为回火保温装置，完成弹簧钢丝的感应加热。
2.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的步骤1)至步骤5)中每组感应线圈之间采用绝缘材料罩壳进行密封。
3.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的步骤1)中采用200KW/7KHz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。
4.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的步骤2)中采用160KW/50KHz的前电源、长度0.55m的3个前感应线圈；采用100KW/100KHz的后电源、长度0.55m的1个后感应线圈。
5.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的步骤3)中采用50KW/40KHz的电源、长度1.1m的2个感应线圈。
6.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的步骤3)中感应线圈内置耐高温隔磁Ni-Ti合金钢管，外层包裹耐高温绝缘材料层，在内腔形成恒温环境。
7.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的步骤4)中采用200KW/7KHz的电源、长度0.55m的4个感应线圈。
8.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的步骤5)中采用50KW/40KHz的电源、长度1.6m的6个感应线圈。
9.根据权利要求1所述的弹簧钢丝生产用感应加热方法，其特征在于：所述的加热装置出口与保温装置出口处，均安装高精度的红外测温仪，对钢丝加热温度进行实时监测反馈。
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