[發明專利]頂梁中頻感應淬火熱處理工藝及中頻淬火機床

無效

• 申請號: 200710189993.1
• 申請日: 2007-11-15
• 公開（公告）號: CN101435010A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 楊國正;馮俊杰;高金華;丁旗;王林縫
• 申請（專利權）人: 楊國正;馮俊杰
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/42;C21D11/00;C21D1/667
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司
• 代理人: 霍彥偉

技術領域

本發明涉及一種淬火熱處理工藝及設備，尤其涉及一種頂梁如DFB型頂梁淬火熱處理工藝及中頻淬火機床及淬火機床。

背景技術

DFB型頂梁是煤礦用支護產品。由于礦井下的地質條件特殊，頂梁在礦井下使用過程中受力復雜。使用過程中，頂梁不允許脆斷，且不能發生嚴重變形，因此要求頂梁具有良好的力學性能，即在保證有較高強度前提下，要有良好的塑性和韌性。

目前，頂梁進行熱處理調質采用淬火和回火的方法，一般采用臺式或箱式電阻爐，整體加熱，整體淬火冷卻的方法；由于這種加熱方法是利用熱輻射和熱對流使工件溫度升高，熱效率低，加熱時間長，造成工件表面脫碳嚴重，同時淬火冷卻不均勻，造成工件淬火硬度不均勻，影響頂梁力學性能，使用壽命較短；另外由于加熱時間長，淬火冷卻不均勻，頂梁變形嚴重；傳統的淬火方法工人勞動強度大，生產效率低。

感應加熱是表面淬火較理想的一種加熱方式，感應加熱是靠工件內部感應電流直接加熱的，也稱內源加熱，具有熱效率高，加熱速度快的特點。工件放在加熱器中，加熱器連接感應設備輸出端，當一定頻率的交流電通過加熱器時，由于電磁感應及鄰近效應，即在工件中產生與加熱器中電流方向相反的感應電流，即形成渦流。在渦流及工件本身電阻的作用下，電能即轉化為熱能，從而使工件得到加熱。根據結構鋼熱態電流透入深度(式中f為感應電流頻率，單位為：Hz)，根據該公式可知：工件感應加熱深度與感應電流頻率有關系(本工藝發明：采用的中頻設備頻率為2500Hz，功率為250kW)。目前感應加熱淬火主要用于金屬工件表面局部淬火，如金剛石鋸片、鉆頭、車刀、機床導軌、齒輪、汽車萬向節、曲軸、緊固件等。由于頂梁的特殊結構、材料特征及要求的力學性能，現有感應加熱淬火方法不適用于頂梁的熱處理。

發明內容

本發明的目的是克服傳統頂梁淬火工藝存在的加熱時間長，造成工件表面脫碳嚴重，工件淬火硬度高低不一，力學性能不穩定，使用壽命較短；生產效率低，熱效率低；整體冷卻淬火，引起工件變形嚴重，工人勞動強度大等缺點，提供一種加熱速度快，生產效率高，熱效率高；工件質量穩定，力學性能優良，工件變形小，降低工人勞動強度的頂梁中頻感應淬火熱處理工藝。

本發明的另一目的是提供一種上述頂梁中頻感應淬火熱處理工藝專用的中頻淬火機床。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種頂梁中頻感應淬火熱處理工藝，包括淬火和回火，其中淬火時采用中頻感應淬火，淬火參數如下：淬火溫度為930～970℃，優選的淬火溫度為930～939℃或941～959℃或961～970℃；頂梁在中頻淬火機床上運行速度為0.62～0.72m/min；加熱后通過噴淬器進行噴水冷卻。

本發明中噴水冷卻時噴水壓力為0.9～1.1Mpa，水溫為10～40℃；回火溫度依據以下公式計算確定，回火保溫時間為100～120min，

T(℃)＝480℃+(C_當-0.5)×500℃

式中，C、Si、Mn分別為材料中碳、硅、錳元素含量的百分數。

一種適用于本發明的頂梁中頻感應淬火熱處理工藝的中頻淬火機床，該中頻淬火機床包括床身、設在床身上的加熱器和噴淬器；在床身的一端還設有驅動裝置，驅動裝置通過傳送鏈與動力裝置連接；在床身的另一端還設有壓緊裝置；床身上設有確保頂梁平穩運行的托輥和保證頂梁運行方向的立輥；噴淬器的噴水孔軸線與頂梁在機床上運行方向的夾角為60～80度。

本發明工藝中所用的中頻淬火機床上的加熱器采用本發明人申請的專利技術(專利號ZL?02?2?86984.0)，噴淬器采用本發明人申請的專利技術(專利號：ZL02?2?86825.9)。

由于本發明頂梁中頻感應淬火熱處理工藝采用了上述的技術方案，因此本發明具有以下優點(與傳統熱處理工藝相比)：(1)加熱速度快，生產效率可提高40％～60％；(2)感應加熱時，依靠頂梁內部感應電流直接加熱，熱損失少，熱效率可提高30％～40％；(3)頂梁質量穩定，力學性能優良，頂梁使用壽命可提高30～60％；(4)頂梁熱處理后變形小，不須矯正(傳統工藝熱處理的頂梁變形大，每根頂梁均須矯正)；(5)頂梁淬火易實現自動化、機械化，降低工人勞動強度。

附圖說明

附圖為本發明的中頻淬火機床結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

實施例1