[發(fā)明專利]微合金非調(diào)質(zhì)鋼控鍛-控冷技術(shù)及自動(dòng)生產(chǎn)線

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410303553.4
• 申請(qǐng)日: 2010-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN104178615A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳蘊(yùn)博;左玲立;丁潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心;浙江應(yīng)用工程材料研究所有限公司
• 主分類號(hào): C21D8/00
• 分類號(hào): C21D8/00;C21D11/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

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所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料加工領(lǐng)域，涉及微合金非調(diào)質(zhì)鋼控鍛-控冷技術(shù)，另外還涉及非調(diào)質(zhì)鋼控冷生產(chǎn)線。

背景技術(shù)

微合金非調(diào)質(zhì)鋼控鍛-控冷技術(shù)及自動(dòng)生產(chǎn)線是涉及節(jié)能減排和穩(wěn)定及推廣我國(guó)非調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)與應(yīng)用的一項(xiàng)核心技術(shù)，對(duì)于保證組織均勻、性能穩(wěn)定的高品質(zhì)非調(diào)質(zhì)鋼有著十分重要的意義。傳統(tǒng)的非調(diào)質(zhì)鋼鍛造工藝粗糙，加熱溫度、保溫時(shí)間、始鍛溫度及終鍛溫度等參數(shù)均無嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，易造成晶粒粗大、韌性下降。在鍛后冷卻方面，小規(guī)格非調(diào)質(zhì)鋼（約D≤100mm）一般采用空冷、堆冷或用風(fēng)扇吹冷的方式，這種粗放式冷卻工藝造成工件與工件之間、同一工件不同部位之間的組織性能差異明顯。尤其是該冷卻方式受地域、環(huán)境因素影響非常大，很難人為控制，導(dǎo)致次品、廢品增多，不利于非調(diào)質(zhì)鋼構(gòu)件的生產(chǎn)及推廣；大規(guī)格非調(diào)質(zhì)鋼（約D≥130mm）一般采用正火的工藝來消除工件表面及心部組織性能的偏差，且由于采用了二次加熱保溫的方法，消耗了更多能源，延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決非調(diào)質(zhì)鋼零件組織、性能不均勻的問題，消除由于地域、環(huán)境等外在因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，并且建立非調(diào)質(zhì)鋼工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，提升我國(guó)非調(diào)質(zhì)鋼穩(wěn)定生產(chǎn)的技術(shù)水平。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供了微合金非調(diào)質(zhì)鋼控鍛-控冷技術(shù)及自動(dòng)生產(chǎn)線，即非調(diào)質(zhì)鋼鍛件進(jìn)行控制鍛造后，在自動(dòng)冷卻生產(chǎn)線上進(jìn)行控制冷卻。所述的控制鍛造參數(shù)包括控制始鍛溫度、終鍛溫度、鍛造變形量；所述的控制冷卻工藝是指控制冷卻速度，在控冷生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)，控冷生產(chǎn)線由冷卻介質(zhì)供給系統(tǒng)（1）、動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）、測(cè)溫系統(tǒng)（3）、上下料機(jī)構(gòu)（4）、保溫系統(tǒng)（5）和工業(yè)控制計(jì)算系統(tǒng)（6）組成，可按非調(diào)質(zhì)鋼工件所要求的冷卻速度、生產(chǎn)節(jié)拍及規(guī)定程序自動(dòng)運(yùn)行，鍛件冷卻速度根據(jù)不同制件的要求在0.5℃/s～30℃/s可調(diào)。

本發(fā)明專利的有益效果是，建立的控鍛-控冷工藝及其生產(chǎn)線，可穩(wěn)定控制非調(diào)質(zhì)鋼的鍛造及冷卻工藝參數(shù)，得到組織性能均勻、合格的零件；鍛造后余熱的科學(xué)利用，使得非調(diào)質(zhì)鋼在鍛造狀態(tài)就獲得良好的組織性能；控鍛-控冷成套技術(shù)受外界影響因素小，縮短生產(chǎn)周期，提高鍛件品質(zhì)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；控鍛-控冷成套技術(shù)涵蓋范圍廣，對(duì)不同品種、不同規(guī)格、不同性能要求的非調(diào)質(zhì)鋼種均可應(yīng)用該系統(tǒng)，并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況建立相應(yīng)的控冷裝置。奠定了非調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)用和推廣的基礎(chǔ)，為推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。

附圖說明

圖1為非調(diào)質(zhì)鋼控冷生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施示例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式如微合金非調(diào)質(zhì)鋼控鍛-控冷工藝及自動(dòng)生產(chǎn)線，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，控冷生產(chǎn)線由冷卻介質(zhì)供給系統(tǒng)（1）、動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）、測(cè)溫系統(tǒng)（3）、上下料機(jī)構(gòu)（4）、保溫系統(tǒng)（5）和工業(yè)控制計(jì)算系統(tǒng)（6）組成。冷卻介質(zhì)供給系統(tǒng)（1）平行布置在動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）的上方，冷卻介質(zhì)供給系統(tǒng)（1）與動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）之間的高度可根據(jù)需要調(diào)整，沿非調(diào)質(zhì)鋼鍛件在動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）的運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)置多個(gè)獨(dú)立控冷區(qū)。獨(dú)立控冷區(qū)是采用空氣水霧強(qiáng)迫對(duì)流傳熱方式，每個(gè)控冷區(qū)都包含有風(fēng)機(jī)、噴嘴、導(dǎo)風(fēng)通道和多段斜紋出風(fēng)口、噴霧口冷卻裝置，風(fēng)機(jī)采用斜流(混流)風(fēng)機(jī)，冷卻介質(zhì)噴出方向與水平輸送帶之間夾角呈30～90°,采用變頻控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速無級(jí)調(diào)整風(fēng)量大小，多段斜紋冷卻介質(zhì)噴出裝置采用縫式?jīng)_擊射流陣列設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)噴出方向與水平輸送帶之間夾角呈30～90°，對(duì)流換熱系數(shù)大。動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）可采用不銹鋼鏈條網(wǎng)帶、懸掛鏈及鏈板，采用變頻控制減速機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速無級(jí)可調(diào)帶速，帶傳動(dòng)速度范圍0.5～4米/分。動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）的上方設(shè)有一個(gè)可以移動(dòng)的保溫系統(tǒng)（5）。動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）的一端是上料機(jī)構(gòu)（4），另一端是下料機(jī)構(gòu)（4）。在動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)（2）上下料機(jī)構(gòu)處各設(shè)置一測(cè)溫系統(tǒng)（3），采用非接觸式紅外溫度傳感器和數(shù)顯儀表分別檢測(cè)鍛件進(jìn)線溫度和下線溫度。工業(yè)控制計(jì)算系統(tǒng)（6）包含彩色觸摸屏、可編程控制器和變頻器等，它們之間通過工業(yè)局域網(wǎng)協(xié)議聯(lián)網(wǎng)通信進(jìn)行控制，通過人機(jī)對(duì)話，設(shè)置和顯示鍛件上線溫度、下線溫度、風(fēng)機(jī)風(fēng)量、帶速、冷卻時(shí)間和鍛件冷卻速度等工藝參數(shù)配方以及模糊控制參數(shù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。