Tube China 2022
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感应热处理技术及设备选择

由于环保要求的提高及电力电子技术的进步,感应热处理在技术实现广谱化后遍地开花。

 

热处理作为铁制品生产中的必要工艺,直接关系着产品的硬度,韧性,机械加工性能等重要指标,热处理设备作为钢铁制品工艺的核心环节向来受到企业的严格管控。

 

目前主流的热处理方式包括燃料式热处理设备和感应式热处理。燃料式热处理从根本上往复了千年锻铁的基本理念,但工业电炉感应热处理的概念有所不同,它所继承的是磁感效应,通过高功率达到把铁加热到非常高的温度,并且可以通过传感器和计算机串联,对温度执行精确控制,实施淬火,退火和调质,是非常灵活精准的一种热处理手段。

 

感应热处理的技术优势

 

感应热处理最大的优势就是设备简单易维护,投入生产快,产能形成迅速,用在曲轴等机械部件的加工上再合适不过了。尤其是在小批次,多种类产品的热处理方面,可以很大程度上解决燃料炉那样大规模的消耗,是定制化生产的良方。

另外最明显的优势就是低排放,由于加热过程完全可控加上以电力为载体,所以排放很少,环保压力较小,对环境相对友好,处理后的马氏体晶相颗粒度更加细腻,淬火后的氧化皮也很少,且在淬火的液体喷淋过程中不易产生裂纹,甚至本身还具备一定的防腐性能。

 

钢管中频加热的技术优点对比

来源:北京钢铁设计研究院

 

随着近年来严格的环保政策,燃料热处理面临更多环保法规的制约,感应热处理在行业内有逐渐扩大的趋势。

 

国内外主流设备企业

 

当然感应热处理也有其缺点,由于局部加热淬火深度较浅,加热均匀程度较燃料式高温炉稍差,但随着近年来国内外厂商的不懈努力,这些缺点有了明显改善。

 

高频感应加热技术多用于高附加值的小型零部件和淬火机床。而用在管材上的感应热处理技术基本上以中频500-10000赫兹为主,淬火温度控制在930℃,回火在650℃附近,已经有大量的厂商技术及设备覆盖了这个领域。

 

钢管中频感应生产线示意图

来源:西安石油大学

 

目前感应热处理行业内著名的国际品牌包括应达,易孚迪,艾玛应泰EMA,皕赫,西马克艾洛特姆,萨伊特,SMS,富士等。

国内品牌包括天津天高、万领高频、上海恒精、郑州科创、山东荣泰、杭州帝森等。

 

除了成套设备以外,上述厂商还涉足包括感应电源等核心部件,以及利用感应加热技术实现钢管的焊接,退火和调质工艺等。


易孚迪  展位号:E1B15

易孚迪在管材行业的产品包括WELDAC高频焊机和sinac焊管正火退火等热处理系统,可以输出额定功率和频率范围为5至2000千瓦和0.3至550千赫,并致力于高效节能、稳定的新技术,除传统PowerMOS外,可提供IGBT和SIC逆变电源,以及基于以上技术的专利驱动技术,开发了紧凑型高频、基于工业4.0的控制系统。而退正火系统也可以用于辅助镀锌和折弯工艺。


 

感应技术广谱化DSP+IGBT能源管理数字化

 

目前感应热处理技术在国内外都已经呈现出广谱化的趋势,感应线设计一般以DSP+IGBT结合实现功率的精确控制,以计算机软件实现成套设备的能源数字化管理,达成产能效率和环保控制的齐头并进。

 

目前国外厂商主打电源等核心部件和技术解决方案,国内主推成套设备,相同设备国内国外价格相差一倍左右,服务于不同的用户画像。当然,企业上设备最主要的还是要考虑自身规模,感应热处理设备占地都比较小,场地成本可以忽略不计,ASTM标准管材产品的电耗和产能效率是主要成本。

 

目前国内的全自动管材热处理线从几万块到十几万不等,基本全部实现了Labview等软件实施的自动化控制,所以采购时主要参考的是感应电源等核心部件,或其内部的IGBT等核心元器件作为主要参考依据,一般头部企业的产品质量相对更加可靠,能效标准也更加合理。

 

中国热处理加工技术展览会 THERMPROCESS China 将与 第十届中国国际管材展览会Tube China 2022 于9月26-29日在上海新国际博览中心同期举办,旨在为更多全球热处理系统及设备的供应商提供完善的交流展示平台,为观众提供更多热处理设备、技术及解决方案,使金属和管材加工的相关产品和技术能够得到进一步的衍生。

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