CN216764969U - 锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线 - Google Patents

Abstract

一种锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其包括控制单元及分别与控制单元电性连接且彼此依序相接设的工件余热正火输送链带、正火后工件冷却台、进料机构、可控气氛环形炉、出料机构、淬火装置、淬火后工件冷却台与低温回火炉；通过控制单元控制使经工件锻造机锻造的工件由工件余热正火输送链带输送并空冷正火后，再经正火后工件冷却台冷却及进料机构输送进入可控气氛环形炉进行二次加热，之后工件通过出料机构进入淬火装置进行淬火，再经淬火后工件冷却台冷却后进入低温回火炉回火；据此提升工件的热处理生产效率且工件可得到细化的马氏体组织而获得较佳的硬度、强度和抗冲击性以提升工件整体的耐磨性和抗破碎性。

Description

锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线

技术领域

本技术方案涉及工件热处理技术领域，尤其是涉及一种锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线。

背景技术

锻造钢磨球利用锻造后的余热进行淬火热处理的工艺，由于其生产成本低，生产效率高等优势，在钢磨球热处理领域中得到了广泛的应用。但是该工艺生产的钢磨球在质量上存在的共性问题是淬火后马氏体组织粗大，钢磨球在服役中抗破碎性能较差。导致上述问题的原因是由于钢磨球始锻温度一般要达到1100℃，因此,锻打前其奥氏体晶粒已发生粗化。钢磨球终锻温度为900至950℃左右，因此，钢磨球需要在空气中待温到表面温度下降到规定的温度(900℃至800℃)入水淬火，在此种情况下，奥氏体不可能产生重结晶而细化晶粒，因此，利用锻后余热淬火只能得到粗大的马氏体组织，该结果已在对金相组织的观察中得到充分的证明。粗大的马氏体组织对于不同材质和不同直径规格的钢磨球的性能影响是不同的，对于大直径且整体硬度和抗破碎性能要求较高的钢磨球，其危害是不容忽视的。

因此，如何使奥氏体重结晶而细化淬火前的晶粒度，进而得到细化的马氏体组织，而且又能保证大批量钢磨球淬火前温度的均匀性，以使钢磨球的整体抗破碎性能得到大幅提升，使钢磨球质量更加稳定，并通过自动化生产而提高钢磨球的生产效率，已成为本领域亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容

本技术方案要解决的主要技术问题是，如何使锻造后的工件的奥氏体在淬火前重结晶细化，进而得到细化的马氏体组织，以提升工件整体的抗破碎性能；本技术方案要解决的次要技术问题是，如何能够提升工件热处理的生产效率。

为了解决上述技术问题，本技术方案提供了一种锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，该自动生产线包括：控制单元以及分别与控制单元电性连接的工件余热正火输送链带、正火后工件冷却台、进料机构、可控气氛环形炉、出料机构、至少一个淬火装置、淬火后工件冷却台及低温回火炉；其中，工件余热正火输送链带的进料端连接工件锻造机的出料端，工件余热正火输送链带的出料端连接正火后工件冷却台的进料端，正火后工件冷却台的出料端通过进料机构连接可控气氛环形炉的进料口，可控气氛环形炉的出料口通过出料机构连接该至少一个淬火装置的进料端，该至少一个淬火装置的出料端连接淬火后工件冷却台的进料端，淬火后工件冷却台的出料端连接低温回火炉的进料口；通过控制单元控制以使工件锻造机锻造后的工件由工件余热正火输送链带输送并空冷正火后，再经正火后工件冷却台冷却及进料机构输送而进入可控气氛环形炉进行二次加热，之后经可控气氛环形炉加热后的工件通过出料机构进入该至少一个淬火装置进行淬火，淬火后再经淬火后工件冷却台冷却而进入低温回火炉进行回火。据此，锻造后的工件经空冷正火后的快速冷却以及正火后工件冷却台的缓慢冷却后，使工件得到细片层状的珠光体平衡组织，晶粒也得到细化。其后再经可控气氛环形炉的二次加热，以使工件产生奥氏体重结晶而进一步细化晶粒。由于可控气氛的保护作用，可防止工件在加热过程中被氧化脱碳。之后再经淬火，使工件从奥氏体向马氏体转变。再经淬火后工件冷却台的缓慢冷却，使工件的马氏体转变更加充分并有效减少淬火开裂。最后经低温回火以使工件得到细小针状的回火马氏体组织，从而使工件获得较佳的硬度、强度和抗冲击性的综合能力，以提升工件整体的耐磨性和抗破碎性能。另外，经由控制单元控制的自动生产线的连续生产，能够有效地提升工件热处理的生产效率。

作为本技术方案的另一种实施，该工件余热正火输送链带是由传送架体、驱动带轮、从动带轮、环状链带、链带驱动装置、至少一个空冷罩及至少一部冷却风机构成；其中，驱动带轮及从动带轮分别装设于传送架体的两端，环状链带套设于驱动带轮及从动带轮上，链带驱动装置装设于传送架体上并与控制单元电性连接，且链带驱动装置的驱动端与驱动带轮连接，该至少一个空冷罩固定罩设于环状链带的上方，该至少一部冷却风机装设于传送架体旁侧并与控制单元电性连接，冷却风机通过管状风道而与空冷罩连通。通过控制单元控制以使链带驱动装置驱动环状链带运行以输送锻造后的工件，同时使冷却风机对环状链带上输送的工件进行快速的空冷正火，而空冷罩的设置则可有效地提升空冷正火的效果。

作为本技术方案的另一种实施，该工件为钢磨球；正火后工件冷却台的出料端及淬火装置的出料端是通过钢磨球传送装置而分别与进料机构及淬火后工件冷却台的进料端连接；其中，钢磨球传送装置是由筒状壳体、传送驱动装置、传动轴及螺旋状叶片构成，筒状壳体的两端分别开设有与其内部相通的钢磨球入口及钢磨球出口，传送驱动装置装设于筒状壳体的一端部并与控制单元电性连接，传动轴设置于筒状壳体内并位于筒状壳体的轴线上，且传动轴的一端部与传送驱动装置的驱动端连接，螺旋状叶片套设固定于传动轴上。该钢磨球传送装置的设置便于在自动生产线各功能设备之间对球状的钢磨球进行输送。

作为本技术方案的另一种实施，该可控气氛环形炉包括：环状炉壳、基座、环形转底、环形炉底、炉衬、数个加热装置及炉底驱动装置；其中，环状炉壳固定装设于基座上，环状炉壳的下部装设环形转底，环形转底上固定环形炉底，环形炉底上沿环状炉壳的径向方向均匀的开设有数条钢磨球布设槽，炉衬包覆于环状炉壳的内侧壁，炉衬与环形炉底围合形成环状炉腔，该数个加热装置水平向的布设于环状炉腔内并与控制单元电性连接，炉底驱动装置设置于环状炉壳下方并与控制单元电性连接，炉底驱动装置的驱动端与环形转底驱动连接，环状炉壳上还具有与环状炉腔相通的保护气注入口并且开设有分别连接进料机构及出料机构且配设有可启闭的密封门的进料口及出料口。可控气氛环形炉的应用不仅能节省操作空间，而且环形炉底上开设的数条钢磨球布设槽不仅可提升单次加热钢磨球的数量(每条钢磨球布设槽内可容置数个钢磨球)，而且还可确保钢磨球在加热过程中的稳定性，防止发生位移；另外，环状炉腔内的可控气氛可防止钢磨球在加热过程中被氧化脱碳。

作为本技术方案的另一种实施，该进料机构主要由进料驱动装置、推送装置、钢磨球暂存槽及感测器构成，进料驱动装置与控制单元电性连接且进料驱动装置的驱动端与推送装置连接，钢磨球暂存槽通过钢磨球滚道而与连接于正火后工件冷却台出料端的钢磨球传送装置的钢磨球出口连接，感测器设置于钢磨球暂存槽与钢磨球滚道的连接处且与控制单元电性连接，感测器用以感测传送至钢磨球暂存槽内的钢磨球数量，以使控制单元控制进料驱动装置驱动推送装置以将钢磨球暂存槽内的钢磨球经进料口推送入环状炉腔内的环形炉底上的钢磨球布设槽内；而该出料机构主要由出料驱动装置、回收装置及钢磨球缓存槽构成，出料驱动装置与控制单元电性连接且出料驱动装置的驱动端与回收装置连接，控制单元控制出料驱动装置驱动回收装置经出料口伸入至环状炉腔内以将环形炉底上钢磨球布设槽内的钢磨球由出料口牵拉出而置入钢磨球缓存槽内并通过钢磨球滚道传输至该至少一个淬火装置的进料端。该进料机构感测器的设置可以辅助控制单元控制推送入钢磨球布设槽内的钢磨球的数量。

作为本技术方案的另一种实施，该出料机构还包括：感温分拣装置；该感温分拣装置是由圆盘辊道、圆盘驱动装置、分拣滚道、分拣驱动装置、钢磨球返回滚道及红外线温度感测器构成；其中该圆盘辊道是由两个圆盘、辊轴及数个具有弧度的板体构成，该两个圆盘侧面相对且与辊轴共轴线而将辊轴夹设固定于该两个圆盘中间，该数个板体沿圆盘径向而围绕辊轴呈放射状且均匀的固定于该两个圆盘之间；圆盘辊道是设置于钢磨球缓存槽的端部，圆盘驱动装置与控制单元电性连接且其驱动端与辊轴连接，分拣滚道可活动的设置于圆盘辊道相对钢磨球缓存槽的另一侧，分拣驱动装置与控制单元电性连接且其驱动端与分拣滚道连接，钢磨球返回滚道的一端设置于分拣滚道的旁侧，钢磨球返回滚道的另一端与正火后工件冷却台的进料端连接，红外线温度感测器与控制单元电性连接且其感温区域设定于圆盘辊道上；其中，控制单元控制圆盘驱动装置驱动圆盘辊道旋转，以使该数个板体将钢磨球缓存槽内的钢磨球逐个的输送至分拣滚道上，与此同时红外线温度感测器对圆盘辊道上的钢磨球进行温度感测，以使控制单元控制分拣驱动装置驱动分拣滚道选择性的与钢磨球返回滚道连接，或是与连接于该至少一个淬火装置进料端的钢磨球滚道连接，以将加热温度不合格的钢磨球输送至正火后工件冷却台，或是将加热温度合格的钢磨球输送至淬火装置。据此，通过感温分拣装置的分拣操作可将加热温度不合格的钢磨球准确且及时的分拣出，并重新执行缓冷和二次加热操作，确保了大批量钢磨球淬火前温度的均匀性，以确保钢磨球热处理的整体品质，而且避免了对加热不合格钢磨球进行废弃而造成的资源浪费。

作为本技术方案的另一种实施，该淬火装置包括：回转筒体、淬火水槽、螺旋隔板、回转驱动装置及淬火液喷淋装置；其中，回转筒体的两端部分别开设有进料口及出料口，回转筒体沉浸于淬火水槽中，螺旋隔板环绕固定于回转筒体的侧壁内侧面，以使螺旋隔板与回转筒体的侧壁内侧面间形成螺旋导槽，回转驱动装置与控制单元电性连接，且回转驱动装置的驱动端与回转筒体驱动连接，淬火液喷淋装置装设于回转筒体上并与控制单元电性连接，且淬火液喷淋装置的喷淋口位于回转筒体内，通过控制单元控制以使回转驱动装置驱动回转筒体周向旋转，并使由回转筒体进料口进入的钢磨球于螺旋导槽内朝回转筒体出料口方向旋转前进，同时喷淋口向螺旋导槽内的钢磨球喷淋淬火液。以此可使钢磨球于螺旋导槽内滚动翻转的淬火，而达到均匀淬火的效果。

作为本技术方案的另一种实施，该正火后工件冷却台及淬火后工件冷却台均为链带式冷却台，而低温回火炉为链带式低温回火炉，正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的链带的上侧面均具有能够置放数个钢磨球的数个容槽，并于正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的进料端均设置有与控制单元电性连接的感测器，且正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的驱动装置也分别与控制单元电性连接；通过正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的感测器分别对进入链带容槽内的钢磨球数量的感测，以使控制单元分别控制正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的驱动装置以驱动链带行进。以此，不仅可提升正火后工件冷却台及淬火后工件冷却台对于钢磨球的冷却处理数量，及低温回火炉对于钢磨球的回火处理数量，从而提升钢磨球的热处理效率，而且感测器的设置还可辅助控制单元控制进入容槽内的钢磨球的数量。

附图说明

图1为本技术方案锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线的俯视示意图；

图2为本技术方案中的工件余热正火输送链带的侧面示意图；

图3为本技术方案中的钢磨球传送装置的示意图；

图4为本技术方案中的可控气氛环形炉的侧面剖视图；

图5为本技术方案中的进料机构的俯视剖视图；

图6为本技术方案中的出料机构的侧面剖视图；

图7为本技术方案中的淬火装置的侧面剖视图；

图8为本技术方案锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线另一实施例的俯视示意图；

图9为本技术方案另一实施例中的感温分拣装置的侧面剖视图；

图10为本技术方案锻造工件余热正火及二次加热淬回火的工艺的流程图。

附图中的符号说明：1工件锻造机；11工件；2工件余热正火输送链带；21传送架体；22驱动带轮；23从动带轮；24环状链带；25链带驱动装置；26空冷罩；27冷却风机；28管状风道；3正火后工件冷却台；31容槽；4进料机构；41进料驱动装置；42推送装置；43钢磨球暂存槽；5可控气氛环形炉；51环状炉壳；52基座；53环形转底；54环形炉底；55钢磨球布设槽；56炉衬；57加热装置；58炉底驱动装置；6出料机构；61出料驱动装置；62回收装置；63钢磨球缓存槽；64感温分拣装置；641圆盘辊道；6411圆盘；6412辊轴；6413板体；642圆盘驱动装置；643分拣滚道；644分拣驱动装置；645钢磨球返回滚道；7淬火装置；71回转筒体；72螺旋隔板；73淬火液喷淋装置；731喷淋口；8淬火后工件冷却台；81容槽；9低温回火炉；91容槽；10钢磨球传送装置；101壳体；102传送驱动装置；103传动轴；104螺旋状叶片；12钢磨球滚道；S1至S7步骤。

具体实施方式

有关本技术方案的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本技术方案加以限制。此外，下面所描述的本技术方案各个实施例中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，为本技术方案锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线的一具体实施例。该锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线(以下简称自动生产线)包括控制单元(图未标示)以及分别与控制单元电性连接的工件余热正火输送链带2、正火后工件冷却台3、进料机构4、可控气氛环形炉5、出料机构6、至少一个淬火装置7、淬火后工件冷却台8及低温回火炉9。其中，该控制单元(现有技术中也可称为中控柜、中控箱、电气控制系统等)主要是由中央处理器、寄存器、相应的输入输出端口(如指令线缆、温度数据传输线缆等)等构成，该寄存器存储有控制自动生产线运行的逻辑程序，该中央处理器依据获得的相关数据(如温度数据等)执行逻辑程序以对自动生产线的各构成装置发送执行指令，由于控制单元的构成及其对自动生产线的控制模式已在很多领域的自动化生产线中有广泛的应用，且本技术方案并未对控制单元的构成及基本运算逻辑进行创新性的改进，而仅是应用现有的控制单元即可控制自动生产线的运行，因此，本技术方案不对控制单元的具体构成及执行逻辑加以赘述。而本技术方案中的电性连接是概指信号传输和电能传输。如图1所示，工件余热正火输送链带2的进料端是连接工件锻造机1的出料端，工件余热正火输送链带2的出料端是连接正火后工件冷却台3的进料端，正火后工件冷却台3的出料端通过进料机构4连接可控气氛环形炉5的进料口，可控气氛环形炉5的出料口通过出料机构6连接该至少一个淬火装置7的进料端，该至少一个淬火装置7的出料端连接淬火后工件冷却台8的进料端，淬火后工件冷却台8的出料端连接低温回火炉9的进料口。通过控制单元控制以使工件锻造机1锻造后的工件11由工件余热正火输送链带2输送并空冷正火后，再经正火后工件冷却台3冷却及进料机构4输送而进入可控气氛环形炉5进行二次加热，之后经可控气氛环形炉5加热后的工件11通过出料机构6进入该至少一个淬火装置7进行淬火，淬火后再经淬火后工件冷却台8冷却而进入低温回火炉9进行回火，经过低温回火后的工件11即可进行卸料及后续工序的处理。

结合图2所示，本实施例中该工件余热正火输送链带2是由传送架体21、驱动带轮22、从动带轮23、环状链带24、链带驱动装置25、至少一个空冷罩26及至少一部冷却风机27构成。其中，驱动带轮22及从动带轮23分别装设于传送架体21的两端，环状链带24套设于驱动带轮22及从动带轮23上，链带驱动装置25装设于传送架体21上并与控制单元电性连接，且链带驱动装置25的驱动端与驱动带轮22连接，该至少一个空冷罩26固定罩设于环状链带24的上方，该至少一部冷却风机27装设于传送架体21旁侧并与控制单元电性连接，冷却风机27通过管状风道28而与空冷罩26连通。于本实施例中，该链带驱动装置25可为电机并通过传动皮带(图未标示)而与驱动带轮22传动连接。通过控制单元控制以使链带驱动装置25驱动驱动带轮22从而使环状链带24运行以输送锻造后的工件11，同时使冷却风机27对环状链带24上输送的工件11进行快速的空冷正火，而空冷罩26的设置则可有效地提升空冷正火的效果。

更具体而言，本实施例中的该工件11为钢磨球。结合图3所示，正火后工件冷却台3的出料端及淬火装置7的出料端是通过钢磨球传送装置10而分别与进料机构4及淬火后工件冷却台8的进料端连接。而为了使钢磨球于构成自动生产线的各装置(工件余热正火输送链带2、正火后工件冷却台3、进料机构4、可控气氛环形炉5、出料机构6、淬火装置7、淬火后工件冷却台8、低温回火炉9及钢磨球传送装置10)间的传送，上述装置间是通过钢磨球滚道12而进行彼此连接的，该钢磨球滚道12可为横向截面呈半圆弧形或圆形的球体输送道，且为了便于钢磨球于上述装置间的输送，上述装置的进出料端可彼此具有不同的高度差，以利于钢磨球在重力作用下于钢磨球滚道12内翻滚前进。如图3所示，钢磨球传送装置10是由筒状壳体101、传送驱动装置102、传动轴103及螺旋状叶片104构成，筒状壳体101的两端分别开设有与其内部相通的钢磨球入口(图未标示)及钢磨球出口(图未标示)，传送驱动装置102装设于筒状壳体101的一端部并与控制单元电性连接，传动轴103设置于筒状壳体101内并位于筒状壳体101的轴线上，且传动轴103的一端部与传送驱动装置102的驱动端连接，螺旋状叶片104套设固定于传动轴103上。其中，该传送驱动装置102可为电机，通过驱动传动轴103旋转以带动螺旋状叶片104旋转，从而将由钢磨球入口端进入的钢磨球推送至钢磨球出口端进行输出。该钢磨球传送装置10的设置便于在自动生产线具有高度差的各装置间对球状的钢磨球进行输送。

如图4所示，本实施例中该可控气氛环形炉5主要由环状炉壳51、基座52、环形转底53、环形炉底54、炉衬56、数个加热装置57及炉底驱动装置58构成。其中，环状炉壳51固定装设于基座52上，环状炉壳51的下部装设环形转底53，环形转底53上固定环形炉底54，环形炉底54上沿环状炉壳51的径向方向均匀的开设有数条钢磨球布设槽55，炉衬56包覆于环状炉壳51的内侧壁，炉衬56与环形炉底54围合形成环状炉腔，该数个加热装置57水平向的布设于环状炉腔内并与控制单元电性连接，炉底驱动装置58设置于环状炉壳51下方并与控制单元电性连接，炉底驱动装置58的驱动端与环形转底53驱动连接，环状炉壳51上还具有与环状炉腔相通的保护气注入口(图未标示)并且开设有分别连接进料机构及出料机构且配设有可启闭的密封门的进料口(图未标示)及出料口(图未标示)。该炉底驱动装置58可为电机，而环状炉腔内可注入氮气作为可控气氛。可控气氛环形炉5的应用不仅能节省操作空间，而且环形炉底54上开设的数条钢磨球布设槽55不仅可提升单次加热钢磨球的数量(每条钢磨球布设槽内可容置数个钢磨球)，而且还可确保钢磨球在加热过程中的稳定性，防止发生位移；另外，环状炉腔内的可控气氛可防止钢磨球在加热过程中被氧化脱碳。

如图5所示，本实施例中该进料机构4主要由进料驱动装置41、推送装置42、钢磨球暂存槽43及感测器(图未标示)构成，进料驱动装置41与控制单元电性连接且进料驱动装置41的驱动端与推送装置42连接，钢磨球暂存槽43通过钢磨球滚道12而与连接于正火后工件冷却台3出料端的钢磨球传送装置10的钢磨球出口连接，感测器设置于钢磨球暂存槽43与钢磨球滚道12的连接处且与控制单元电性连接，感测器用以感测传送至钢磨球暂存槽43内的钢磨球数量，以使控制单元控制进料驱动装置41驱动推送装置42以将钢磨球暂存槽43内的钢磨球经进料口推送入环状炉腔内的环形炉底54上的钢磨球布设槽55内，其中，该进料驱动装置41可为气缸或液压缸。该进料机构感测器的设置可以辅助控制单元控制推送入钢磨球布设槽55内的钢磨球的数量。而如图6所示，该出料机构6主要由出料驱动装置61、回收装置62及钢磨球缓存槽63构成，出料驱动装置61与控制单元电性连接且出料驱动装置61的驱动端与回收装置62连接，控制单元控制出料驱动装置61驱动回收装置62经出料口伸入至环状炉腔内以将环形炉底54上钢磨球布设槽55内的钢磨球由出料口牵拉出而置入钢磨球缓存槽63内并通过钢磨球滚道12传输至该至少一个淬火装置7的进料端，其中，该出料驱动装置61也可为气缸或液压缸。

如图7所示，本实施例中该淬火装置7主要由回转筒体71、淬火水槽(图未标示)、螺旋隔板72、回转驱动装置(图未标示)及淬火液喷淋装置73构成，其中，回转筒体71的两端部分别开设有进料口(图未标示)及出料口(图未标示)，回转筒体71沉浸于淬火水槽中，螺旋隔板72环绕固定于回转筒体71的侧壁内侧面，以使螺旋隔板72与回转筒体71的侧壁内侧面间形成螺旋导槽，回转驱动装置与控制单元电性连接且回转驱动装置的驱动端与回转筒体71驱动连接，淬火液喷淋装置73装设于回转筒体71上并与控制单元电性连接，且淬火液喷淋装置73的喷淋口731位于回转筒体71内，其中，该回转驱动装置可为电机。通过控制单元控制以使回转驱动装置驱动回转筒体71周向旋转，并使由回转筒体71进料口进入的钢磨球于螺旋导槽内朝回转筒体71出料口方向翻转前进，同时喷淋口731向螺旋导槽内的钢磨球喷淋淬火液，以此可使钢磨球于螺旋导槽内滚动翻转的淬火，而达到均匀淬火的效果。

另外，如图1所示，本实施例中该正火后工件冷却台3及淬火后工件冷却台8可均为链带式冷却台，而低温回火炉9可为链带式低温回火炉。正火后工件冷却台3、淬火后工件冷却台8及低温回火炉9的链带的上侧面均具有能够置放数个钢磨球的数个容槽31、81、91，并于正火后工件冷却台3、淬火后工件冷却台8及低温回火炉9的进料端均设置有与控制单元电性连接的感测器(图未标示)，且正火后工件冷却台3、淬火后工件冷却台8及低温回火炉9的驱动装置(即电机，图未标示)也分别与控制单元电性连接。通过正火后工件冷却台3、淬火后工件冷却台8及低温回火炉9的感测器分别对进入链带容槽31、81、91内的钢磨球数量的感测，以使控制单元分别控制正火后工件冷却台3、淬火后工件冷却台8及低温回火炉9的驱动装置以驱动链带行进。以此，不仅可提升正火后工件冷却台3及淬火后工件冷却台8对于钢磨球的冷却处理数量，及低温回火炉9对于钢磨球的回火处理数量，从而提升钢磨球的热处理效率，而且感测器的设置还可辅助控制单元控制进入容槽31、81、91内的钢磨球的数量。

如图8所示，为本技术方案的另一实施例，该另一实施例与上述实施例的自动生产线的构成装置基本相同，而不同之处仅在于该另一实施例的自动生产线的出料机构6还包括感温分拣装置64。结合图9所示，该感温分拣装置64是由圆盘辊道641、圆盘驱动装置642、分拣滚道643、分拣驱动装置644、钢磨球返回滚道645及红外线温度感测器(图未标示)构成。其中，该圆盘辊道641是由两个圆盘6411、辊轴6412及数个具有弧度的板体6413构成，该两个圆盘6411侧面相对且与辊轴6412共轴线而将辊轴6412夹设固定于该两个圆盘6411中间，该数个板体6413沿圆盘6411径向而围绕辊轴6412呈放射状且均匀的固定于该两个圆盘6411之间。圆盘辊道641是设置于钢磨球缓存槽63的端部，圆盘驱动装置642与控制单元电性连接且其驱动端与辊轴6412连接，分拣滚道643可活动的设置于圆盘辊道641相对钢磨球缓存槽63的另一侧，分拣驱动装置644与控制单元电性连接且其驱动端与分拣滚道643连接，钢磨球返回滚道645的一端设置于分拣滚道643的旁侧，钢磨球返回滚道645的另一端与正火后工件冷却台3的进料端连接，红外线温度感测器与控制单元电性连接且其感温区域设定于圆盘辊道641上。其中，该圆盘驱动装置642为电机，该分拣驱动装置644为气缸或液压缸。控制单元控制圆盘驱动装置642驱动圆盘辊道641旋转，以使该数个板体6413将钢磨球缓存槽63内的钢磨球逐个的输送至分拣滚道643上，与此同时，红外线温度感测器对圆盘辊道641上的钢磨球进行温度感测，以使控制单元控制分拣驱动装置644驱动分拣滚道643选择性的与钢磨球返回滚道645连接，或是与连接于该至少一个淬火装置7进料端的钢磨球滚道12连接，以将加热温度不合格的钢磨球输送至正火后工件冷却台3，或是将加热温度合格的钢磨球输送至淬火装置7。据此，通过感温分拣装置64的分拣操作可将加热温度不合格的钢磨球准确且及时的分拣出，并重新执行缓冷和二次加热操作，确保了大批量钢磨球淬火前温度的均匀性，以确保钢磨球热处理的整体品质，而且避免了对加热不合格钢磨球进行废弃而造成的资源浪费。

据此，本技术方案的自动生产线可将锻造后的工件经空冷正火后的快速冷却以及正火后工件冷却台的缓慢冷却后，使工件得到细片层状的珠光体平衡组织，晶粒也得到细化。其后再经可控气氛环形炉的二次加热，可使工件产生奥氏体重结晶而进一步细化晶粒。由于可控气氛的保护作用，可防止工件在加热过程中被氧化脱碳。之后再经淬火，使工件从奥氏体向马氏体转变。再经淬火后工件冷却台的缓慢冷却，使工件的马氏体转变更加充分并有效减少淬火开裂。最后经低温回火以使工件得到细小针状的回火马氏体组织，从而使工件获得较佳的硬度、强度和抗冲击性的综合能力，以提升工件整体的耐磨性和抗破碎性能。另外，经由控制单元控制的自动生产线的连续生产，能够有效地提升工件热处理的生产效率。

另外，如图10所示，本技术方案还提供了一种锻造工件余热正火及二次加热淬回火的工艺，其步骤包括：

正火步骤S1：对锻造后温度为950℃的工件进行空冷正火，以使工件快速冷却至700℃至500℃；

正火后的缓冷步骤S2：将正火后的工件置放于空气中缓慢冷却至300℃至100℃；

二次加热步骤S3：将冷却后的工件于可控气氛环境下加热至800℃至900℃；

淬火步骤S4：将加热后的工件进行淬火，以使工件快速冷却至300℃至100℃；

淬火后的缓冷步骤S5：将淬火后的工件置放于空气中缓慢冷却至80℃至20℃；

低温回火步骤S6：将冷却后的工件加热至100℃至300℃；

出料步骤S7：将回火后的工件进行出料。

其中，于二次加热步骤S3后还可包括分拣步骤：将加热后温度低于800℃的工件重新置放于空气中缓慢冷却至300℃至100℃(即执行正火后的缓冷步骤S2)，之后执行二次加热步骤S3；而将加热后温度不低于800℃的工件执行淬火步骤S4。此分拣步骤不仅可确保大批量钢磨球淬火前温度的均匀性，以确保钢磨球热处理的整体品质，而且可避免对加热不合格钢磨球进行废弃而造成的资源浪费。

而为了使锻造后的工件经上述步骤后获得最佳的耐磨性和抗破碎性能，于上述正火步骤S1中，是使工件于4分钟内冷却至600℃；于正火后的缓冷步骤S2中，是使工件于空气中于116分钟内冷却至200℃；于二次加热步骤S3中，是使工件于可控气氛环境下加热至860℃至880℃；于淬火步骤S4中，是使工件于3-4分钟内冷却至160℃至180℃；于淬火后的缓冷步骤S5中，是将淬火后的工件于空气中于20-25分钟内冷却至60℃；于低温回火步骤S6中，是将冷却后工件加热至200℃至220℃。

据此，通过上述工艺可使锻造后的工件经正火步骤以及正火后的缓冷步骤后，使工件得到细片层状的珠光体平衡组织，晶粒也得到细化。其后再经二次加热步骤，可使工件产生奥氏体重结晶而进一步细化晶粒。由于可控气氛的保护作用，可防止工件在加热过程中被氧化脱碳。之后再经淬火步骤，使工件从奥氏体向马氏体转变。再经淬火后的缓冷步骤，使工件的马氏体转变更加充分并有效减少淬火开裂。最后经低温回火步骤以使工件得到细小针状的回火马氏体组织，从而使工件获得较佳的硬度、强度和抗冲击性的综合能力，以提升工件整体的耐磨性和抗破碎性能。

以上仅为本技术方案的较佳实施例，并非用以限定本技术方案的专利范围，其他运用本技术方案的专利构思所做的等效变化，均应属于本技术方案的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，包括：控制单元以及分别与所述控制单元电性连接的工件余热正火输送链带、正火后工件冷却台、进料机构、可控气氛环形炉、出料机构、至少一个淬火装置、淬火后工件冷却台及低温回火炉；所述工件余热正火输送链带的进料端连接工件锻造机的出料端，所述工件余热正火输送链带的出料端连接所述正火后工件冷却台的进料端，所述正火后工件冷却台的出料端通过所述进料机构连接所述可控气氛环形炉的进料口，所述可控气氛环形炉的出料口通过所述出料机构连接所述至少一个淬火装置的进料端，所述至少一个淬火装置的出料端连接所述淬火后工件冷却台的进料端，所述淬火后工件冷却台的出料端连接所述低温回火炉的进料口；其中，通过所述控制单元控制以使所述工件锻造机锻造后的工件由所述工件余热正火输送链带输送并空冷正火后经所述正火后工件冷却台冷却及进料机构输送而进入所述可控气氛环形炉进行二次加热，经所述可控气氛环形炉加热后的所述工件通过所述出料机构进入所述至少一个淬火装置进行淬火，之后再经所述淬火后工件冷却台冷却而进入所述低温回火炉进行回火。

2.根据权利要求1所述的锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，所述工件余热正火输送链带是由传送架体、驱动带轮、从动带轮、环状链带、链带驱动装置、至少一个空冷罩及至少一部冷却风机构成；所述驱动带轮及从动带轮分别装设于所述传送架体的两端，所述环状链带套设于所述驱动带轮及从动带轮上，所述链带驱动装置装设于所述传送架体上并与所述控制单元电性连接，且所述链带驱动装置的驱动端与所述驱动带轮连接，所述至少一个空冷罩固定罩设于所述环状链带的上方，所述至少一部冷却风机装设于所述传送架体旁侧并与所述控制单元电性连接，所述冷却风机通过管状风道而与所述空冷罩连通。

3.根据权利要求1所述的锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，所述工件为钢磨球；所述正火后工件冷却台的出料端及所述淬火装置的出料端是通过钢磨球传送装置而分别与所述进料机构及所述淬火后工件冷却台的进料端连接；所述钢磨球传送装置是由筒状壳体、传送驱动装置、传动轴及螺旋状叶片构成，所述筒状壳体的两端分别开设有与其内部相通的钢磨球入口及钢磨球出口，所述传送驱动装置装设于所述筒状壳体的一端部并与所述控制单元电性连接，所述传动轴设置于所述筒状壳体内并位于筒状壳体的轴线上，且所述传动轴的一端部与所述传送驱动装置的驱动端连接，所述螺旋状叶片套设固定于所述传动轴上。

4.根据权利要求3所述的锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，所述可控气氛环形炉包括：环状炉壳、基座、环形转底、环形炉底、炉衬、数个加热装置及炉底驱动装置；所述环状炉壳固定装设于所述基座上，所述环状炉壳的下部装设所述环形转底，所述环形转底上固定所述环形炉底，所述环形炉底上沿所述环状炉壳的径向方向均匀的开设有数条钢磨球布设槽，所述炉衬包覆于所述环状炉壳的内侧壁，所述炉衬与所述环形炉底围合形成环状炉腔，所述数个加热装置水平向的布设于所述环状炉腔内并与所述控制单元电性连接，所述炉底驱动装置设置于所述环状炉壳下方并与所述控制单元电性连接，所述炉底驱动装置的驱动端与所述环形转底驱动连接，所述环状炉壳上还具有与所述环状炉腔相通的保护气注入口并且开设有分别连接所述进料机构及出料机构且配设有可启闭的密封门的进料口及出料口。

5.根据权利要求4所述的锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，所述进料机构主要由进料驱动装置、推送装置、钢磨球暂存槽及感测器构成，所述进料驱动装置与所述控制单元电性连接且所述进料驱动装置的驱动端与所述推送装置连接，所述钢磨球暂存槽通过钢磨球滚道而与连接于正火后工件冷却台出料端的所述钢磨球传送装置的钢磨球出口连接，所述感测器设置于所述钢磨球暂存槽与钢磨球滚道的连接处且与所述控制单元电性连接，所述感测器用以感测传送至所述钢磨球暂存槽内的钢磨球数量，以使所述控制单元控制所述进料驱动装置驱动推送装置以将所述钢磨球暂存槽内的钢磨球经所述进料口推送入环状炉腔内的环形炉底上的钢磨球布设槽内；所述出料机构主要由出料驱动装置、回收装置及钢磨球缓存槽构成，所述出料驱动装置与所述控制单元电性连接且所述出料驱动装置的驱动端与所述回收装置连接，所述控制单元控制所述出料驱动装置驱动回收装置经所述出料口伸入至环状炉腔内以将环形炉底上钢磨球布设槽内的钢磨球由所述出料口牵拉出而置入所述钢磨球缓存槽内并通过钢磨球滚道传输至所述至少一个淬火装置的进料端。

6.根据权利要求5所述的锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，所述出料机构还包括：感温分拣装置；所述感温分拣装置是由圆盘辊道、圆盘驱动装置、分拣滚道、分拣驱动装置、钢磨球返回滚道及红外线温度感测器构成；所述圆盘辊道是由两个圆盘、辊轴及数个具有弧度的板体构成，所述两个圆盘侧面相对且与所述辊轴共轴线而将辊轴夹设固定于两个圆盘中间，数个所述板体沿所述圆盘径向而围绕所述辊轴呈放射状且均匀的固定于所述两个圆盘之间；所述圆盘辊道设置于所述钢磨球缓存槽的端部，所述圆盘驱动装置与所述控制单元电性连接且其驱动端与所述辊轴连接，所述分拣滚道可活动的设置于所述圆盘辊道相对钢磨球缓存槽的另一侧，所述分拣驱动装置与所述控制单元电性连接且其驱动端与所述分拣滚道连接，所述钢磨球返回滚道的一端设置于所述分拣滚道的旁侧，所述钢磨球返回滚道的另一端与所述正火后工件冷却台的进料端连接，所述红外线温度感测器与所述控制单元电性连接且其感温区域设定于所述圆盘辊道上；其中，所述控制单元控制所述圆盘驱动装置驱动所述圆盘辊道旋转，以使所述板体将所述钢磨球缓存槽内的钢磨球逐个的输送至所述分拣滚道上，与此同时所述红外线温度感测器对圆盘辊道上的钢磨球进行温度感测，以使所述控制单元控制所述分拣驱动装置驱动所述分拣滚道选择性的与所述钢磨球返回滚道连接，或是与连接于所述至少一个淬火装置进料端的钢磨球滚道连接，以将加热温度不合格的钢磨球输送至所述正火后工件冷却台，或是将加热温度合格的钢磨球输送至所述淬火装置。

7.根据权利要求3所述的锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，所述淬火装置包括：回转筒体、淬火水槽、螺旋隔板、回转驱动装置及淬火液喷淋装置，所述回转筒体的两端部分别开设有进料口及出料口，所述回转筒体沉浸于所述淬火水槽中，所述螺旋隔板环绕固定于所述回转筒体的侧壁内侧面，以使所述螺旋隔板与回转筒体的侧壁内侧面间形成螺旋导槽，所述回转驱动装置与所述控制单元电性连接，且所述回转驱动装置的驱动端与所述回转筒体驱动连接，所述淬火液喷淋装置装设于所述回转筒体上并与所述控制单元电性连接，且所述淬火液喷淋装置的喷淋口位于回转筒体内，通过所述控制单元控制以使所述回转驱动装置驱动回转筒体周向旋转，并使由回转筒体进料口进入的钢磨球于螺旋导槽内朝回转筒体出料口方向旋转前进，同时所述喷淋口向螺旋导槽内的钢磨球喷淋淬火液。

8.根据权利要求3所述的锻造工件余热正火及二次加热淬回火的自动生产线，其特征在于，所述正火后工件冷却台及淬火后工件冷却台均为链带式冷却台，而所述低温回火炉为链带式低温回火炉，所述正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的链带的上侧面均具有能够置放数个钢磨球的数个容槽，并于所述正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的进料端均设置有与所述控制单元电性连接的感测器，且所述正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的驱动装置也分别与所述控制单元电性连接；通过所述正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的感测器分别对进入链带容槽内的钢磨球数量的感测，以使所述控制单元分别控制正火后工件冷却台、淬火后工件冷却台及低温回火炉的驱动装置以驱动链带行进。

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