[发明专利]大规格螺栓中频热处理的设备和采用其的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大规格螺栓中频热处理的设备和采用其的热处理方法。

背景技术

风力发电紧固件中小规格螺栓的热处理工艺基本成熟，一般采用的都是网带炉，它最大的优点是操作简单、大批量生产，但针对大规格螺栓(M56以上的螺栓)该工艺显现出下列之缺陷。在网带炉上对大规格螺栓进行热处理，一方面，由于钢材本身的淬透性影响，要想淬透钢材，获得理想的综合机械性能，就需要在淬火介质的选择及浓度调配上下功夫，在现有的技术水平及检测手段下，淬火介质浓度的调配有很大的困难，浓度高了，工件淬不透，机械性能偏低；浓度低了，工件极易开裂报废，如此重淬及报废都极大地提高了成本。此外，在成本增加的同时，还影响了产品的交货期，对公司的信誉造成负面影响；另一方面，网带炉其本身的功率是很大的，一般在700KW以上(大规格螺栓热处理用网带炉)，能耗大成本高。

现有的中频技术可以解决螺栓对热处理后综合机械性能的要求，然而，在常规的中频加热处理工艺中，螺栓整体要达到此综合机械性能的要求，则要求螺栓前后直径一样，即仅适用于双头螺栓。六角头螺栓因其多了一个六角头部分，普通的感应圈通不过，加大感应圈尺寸又会造成螺栓杆部与六角头温度相差极大，六角头温度过高，从而使得螺栓整体不能满足综合机械性能的要求。

综上，现有技术中无论是采用网带炉还是采用中频技术对螺栓进行热处理，会存在能耗大成本高及螺栓整体的综合机械性能不达标的缺陷。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术存在的缺点提出的，其所解决的技术问题是提供既利用中频感应加热的低能耗，且又能满足螺栓综合机械性能要求的一种大规格螺栓中频热处理的设备和采用其的热处理方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种大规格螺栓中频热处理的设备，其特点在于，其包括中频炉作业台，与所述中频炉作业台电连接的冷却水装置，所述的冷却水装置与中频电源柜相连接，其中，所述冷却水装置设有冷却水阀门，用于调整水压；所述中频电源柜设有逆变器开关；其特征在于：所述中频炉作业台包括一推杆装置、一固定部件、一进料区、一出料口、一中频炉膛和一根轨道，其中，所述推杆装置与固定部件活动连接；

所述进料区与所述推杆装置相邻，所述中频炉膛紧挨着所述进料区，所述进料区与所述中频炉膛直通连接；

所述轨道从所述固定部件起铺设至所述中频炉膛止；

所述出料口设在所述中频炉膛一端口处；

所述中频炉膛内设有加热区与预冷区，所述加热区紧挨着所述预冷区，所述预冷区靠近所述出料口。

上述结构的中频炉作业台的中频炉膛内，设有加热区和预冷区的两级感应加热方式，进料则利用可调节距离的推杆装置及可控的推杆操作时间，以满足不同长度的大规格螺栓的热处理需要，同时也保证了大规格螺栓整体温度的一致。

较佳地，所述中频炉膛为封闭炉膛。

较佳地，所述预冷区长度为120mm。

一种热处理方法，其特点在于，其采用所述的大规格螺栓中频热处理的设备实现，其包括如下步骤：

S1、开启电源总开关，打开冷却水阀门，调整水压，逆变器水压为0.1～0.15MPa,感应圈为0.2MPa；

S2、打开逆变器开关，打开中频炉体工作开关，推杆操作时间设定2′30″～3′30″，然后，启动输送带，在轨道上放置待处理的大规格螺栓，调整推杆行程，使之与所述大规格螺栓匹配；

S3、调整中频电压达到550V～750V；

S4、待中频炉的炉膛温度升至800℃以上，开始放入待热处理的大规格螺栓；

S5、热处理完毕，关输送带，把中频电压调至最小，关中频炉体工作开关，关逆变器开关，关电源总开关，待中频炉的炉膛内冷却后，关冷却水阀门。

较佳地，推杆时间设定为2′55″。当推杆操作时间设定为该值时，可调整推杆的行程，使之与大规格螺栓匹配(例如M64×480螺栓)，将其推到第6根螺栓，则第1根螺栓的六角头部刚好进入炉膛末端的预冷区，使六角头部处于降温阶段其杆部还在加热，保证了螺栓整体温度的一致，避免六角头部温度过高造成的过热甚至过烧现象。

较佳地，所述中频电压为700V。通过控制中频电压及推杆操作时间，达到既加热大规格螺栓整体温度至淬火所需温度，又能满足大规格螺栓整体综合机械性能指标。