熱處理設備是指用于實(shí)施熱處理工藝的裝備。在熱處理車(chē)間內還有維持熱處理生產(chǎn)所需的燃料、電力、水、氣等動(dòng)力供應設備,以及起重運輸設備、生產(chǎn)安全和環(huán)保設備。通常把完成熱處理工藝操作的設備稱(chēng)為主要設備,把與主要設備配套的和維持生產(chǎn)所需的設備稱(chēng)輔助設備。
(1)熱處理爐 熱處理爐是指具有爐膛的熱處理加熱設備。因在加熱過(guò)程中爐膛首先被加熱,再參與對工件的熱交換,所以熱處理爐的加熱性質(zhì)屬于間接加熱。
(2)加熱裝置 加熱裝置是指熱源直接對工件加熱的裝置。因此,其加熱性質(zhì)屬直接加熱。其加熱方法可以是火焰直接噴焼工件,電流直接輸入工件將其加熱,在工件內產(chǎn)生感應電流加熱工件及等離子體、激光、電子束沖擊工件而加熱等。
(3)表面改性裝置 這類(lèi)裝置主要有氣相沉積裝置和離子注入裝置等。氣相沉積裝置是指通過(guò)在氣相中的物理、化學(xué)過(guò)程,在工件表面上沉積金屬或化合物涂層的裝置。離子注入是把氮、金屬等的離子注入材料表面。這類(lèi)工藝方法不同于傳統的通過(guò)加熱和冷卻發(fā)生相變而強化金屬的熱處理方法,是現代新興的一種改善金屬表面性能的方法。
(4)表面氧化裝置 表面氧化裝置是指通過(guò)化學(xué)反應在工件表面生成一層致密的氧化膜裝置。它由一系列槽子組成,通常稱(chēng)發(fā)藍槽或黑槽。
(5)表面機械強化裝置 表面機械強化裝置是指利用金屬丸拋擊或壓力輥壓或施加預應力,使工件行成表面壓應力或預應力狀態(tài)的裝置。有拋丸機和輥壓機等。
(6)淬火冷卻設備 淬火冷卻設備是指用于熱處理淬火冷卻的裝置,有各種冷卻介質(zhì)的淬火槽、噴射式淬火裝置和壓力淬火機等。
(7)冷處理設備 冷處理設備是指用于將熱處理件冷卻到0攝氏度以下的設備。常用的裝置有冷凍機、干冰冷卻裝置和液氮冷卻裝置。
(8)工藝參數檢測、控制儀表 工藝參數檢測、控制儀表,通常是指對溫度、流量、壓力等參數的檢測、指示和控制儀表。隨著(zhù)計算機控制技術(shù)的應用,使人們對熱處理工藝參數控制的概念發(fā)生了根本性的變化,除常規的工藝參數控制外,還有工藝過(guò)程靜態(tài)和動(dòng)態(tài)控制、生產(chǎn)過(guò)程機電一體化控制、計算機模擬仿真等。計算機的控制成為工藝過(guò)程和設備運行的指揮中心。
主要特性:1,溫度 爐子溫度決定了爐子的傳熱特性。所以高溫爐的結構應設計成輻射傳熱型。其主要特征是電熱元件應能直接輻射加熱工件。
2,熱源 因電熱元件容易在爐內安裝和控制,所以有較高的溫度均勻度和精度。煤氣和油加熱的熱處理爐直接利用能源,比電熱爐有較高的能源利用率。煤氣加熱的熱處理爐,控制精度低,熱效率低,二氧化碳排放量大,所以其應用將受限制,僅應用于技術(shù)要求不嚴格的熱處理生產(chǎn)。
3,爐膛結構與爐襯材料 爐膛是熱處理爐的主體,是爐襯包圍的空間。對它們的基本要求是,在爐膛內行成均勻的溫度場(chǎng),對被加熱件有較高的傳熱效果,較少的積蓄熱和散熱量。爐襯材料和結構向輕質(zhì)化,纖維化、預制結構、復合結構、不定型材料澆注以及噴涂增強輻射涂料的方向發(fā)展。
4,爐氣氛 實(shí)現熱處理保護加熱和氣氛碳勢可控制使我國熱處理長(cháng)期的戰略任務(wù),包括如下幾類(lèi):空氣氣氛、火焰氣氛、可控氣氛。
5,作業(yè)方式 可分間歇式作業(yè)爐和連續式作業(yè)爐。近年來(lái),在間歇式簡(jiǎn)單爐型基礎上,配備了傳動(dòng)機械、可控氣氛、計算機控制等裝置,使這類(lèi)爐子的特性發(fā)生了質(zhì)的變化,如密封式箱式爐,可完成高質(zhì)量的淬火、滲碳等功能,還可與清洗、回火等設備組成柔性生產(chǎn)線(xiàn)。
6,控制方式 熱處理爐的控制,包括控制范圍、控制方法和控制裝置??刂品秶校簩囟?、壓力、流量及氣氛等工藝參數控制,傳動(dòng)機械控制,工藝過(guò)程控制和預測產(chǎn)品質(zhì)量控制。由于計算機控制技術(shù)的應用,控制方法和裝置正進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代,向用可編程序控制器控制生產(chǎn)過(guò)程和計算機模擬仿真的方向發(fā)展。
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