專利名稱：細(xì)鋼絲二級(jí)加熱熱處理的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及細(xì)鋼絲的加熱熱處理的方法及設(shè)備，尤其涉及到細(xì)鋼絲感應(yīng)加熱和調(diào)壓電阻加熱的處理方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
鋼絲根據(jù)生產(chǎn)和使用需要，需進(jìn)行多種熱處理。如淬火、正火、回火、退火、快速球化等等。所有的工藝都需要加熱到不同的溫度，然后根據(jù)冷卻能力不同的冷卻介質(zhì)冷卻后完成。鋼絲的加熱熱處理需要有高的能源利用效率和低的能耗。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的鋼絲感應(yīng)加熱器的示意圖。如圖1所示，通常鋼絲感應(yīng)加熱時(shí)， 感應(yīng)線圈中產(chǎn)生電流II，由于鋼絲中磁通量發(fā)生變化，鋼絲中會(huì)產(chǎn)生渦流i，渦流i沿鋼絲圓周邊傳導(dǎo)，與感應(yīng)線圈中電流Il的方向相向。此渦流i成為加熱鋼絲的熱源。因此感應(yīng)加熱的效率非常高，一般都在90%以上。但是，由于鋼絲居里點(diǎn)的存在。即鋼絲加熱到760°C左右時(shí)，鋼絲的相對(duì)磁導(dǎo)率從 50階躍式下降到1，直接導(dǎo)致鋼絲中產(chǎn)生的渦流i接近于0。中國(guó)專利(公開(kāi)號(hào)CN101260457)提出了一種鋼絲感應(yīng)加熱熱處理設(shè)備及方法， 該方法通過(guò)在感應(yīng)線圈相對(duì)內(nèi)側(cè)鋼管的厚壁處加工一內(nèi)孔，雖然提高了一些能源利用效率，但依然沒(méi)有解決把細(xì)鋼絲加熱到奧氏體化AC3以上150°C左右所需溫度的方法。奧氏體化AC3以上150°C的溫度約為930°C左右。實(shí)踐及理論證明，一級(jí)超音頻感應(yīng)加熱的溫度約為720°C左右，即使增加感應(yīng)加熱設(shè)備的功率，鋼絲溫度繼續(xù)上升的相當(dāng)有限。根據(jù)感應(yīng)加熱的基本理論，以及細(xì)鋼絲熱處理的基本需求，要求鋼絲芯部和表面
均勻加熱，加熱細(xì)鋼絲直徑d與感應(yīng)電流穿透層厚度δ的關(guān)系應(yīng)保持力=^^。電流穿透層δ =503 U-，其中ρ為鋼絲電阻率(Ω·2 )，f為感應(yīng)加熱電流
權(quán)利要求
1.一種適用于細(xì)鋼絲的連續(xù)熱處理的二級(jí)電加熱器，所述細(xì)鋼絲的直徑在2毫米以下，其特征在于，所述電加熱器包括初級(jí)加熱回路、去電裝置和次級(jí)加熱回路，所述初級(jí)加熱回路包括感應(yīng)加熱器，能夠?qū)⑺黾?xì)鋼絲加熱至第一目標(biāo)溫度；所述去電裝置能夠?qū)?jīng)過(guò)所述感應(yīng)加熱器之后的所述細(xì)鋼絲進(jìn)行去電，以消除其中的殘余軸向電流；所述次級(jí)加熱回路包括電阻加熱裝置，能夠?qū)⑺黾?xì)鋼絲加熱至第二目標(biāo)溫度；所述初級(jí)加熱回路、去電裝置與所述次級(jí)加熱回路順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二級(jí)電加熱器，其特征在于，所述感應(yīng)加熱器包括感應(yīng)線圈和感應(yīng)電源，其頻率在20KHz到40KHz之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二級(jí)電加熱器，其特征在于，所述感應(yīng)線圈的直徑D與所述細(xì)鋼絲的直徑d之間遵循以下關(guān)系D ( 5d。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二級(jí)電加熱器，其特征在于，所述電阻加熱裝置包括變壓器、 電極和調(diào)壓調(diào)流器；所述電極設(shè)置于所述去電裝置之后，用于對(duì)所述細(xì)鋼絲施加電流以進(jìn)行加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二級(jí)電加熱器，其特征在于，所述電阻加熱器還包括紅外測(cè)溫儀和PID調(diào)節(jié)儀，所述紅外測(cè)溫儀能夠測(cè)定最終加熱后細(xì)鋼絲的溫度，并把溫度信號(hào)送入所述PID調(diào)節(jié)儀，所述PID調(diào)節(jié)儀控制所述調(diào)節(jié)調(diào)壓調(diào)流器，改變所述次級(jí)加熱回路中的電流，從而達(dá)到目標(biāo)溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的二級(jí)電加熱器，其特征在于，所述第一目標(biāo)溫度為所述細(xì)鋼絲的居里點(diǎn)，或比所述居里點(diǎn)略低。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的二級(jí)電加熱器，其特征在于，所述第二目標(biāo)溫度在所述細(xì)鋼絲的奧氏體化溫度以上。
8.一種使用以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的二級(jí)電加熱器對(duì)細(xì)鋼絲進(jìn)行熱處理的方法，所述細(xì)鋼絲的直徑在2毫米以下，其特征在于，包括以下步驟使用感應(yīng)加熱器將所述細(xì)鋼絲在感應(yīng)加熱線圈中加熱至所述細(xì)鋼絲的居里點(diǎn)，或比所述居里點(diǎn)略低；使用所述去電裝置對(duì)經(jīng)過(guò)所述感應(yīng)加熱器之后的所述細(xì)鋼絲進(jìn)行去電，以消除其中的殘余軸向電流；使用電阻加熱裝置將所述細(xì)鋼絲加熱至奧氏體化溫度以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)加熱后的所述細(xì)鋼絲進(jìn)行冷卻處理的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述熱處理為調(diào)質(zhì)處理、淬火、正火、 回火、等溫淬火、等溫退火、等溫索氏化處理、再結(jié)晶退火或快速球化等溫退火。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種細(xì)鋼絲二級(jí)加熱熱處理的方法及設(shè)備，所述方法包括以下步驟使用感應(yīng)加熱器將所述細(xì)鋼絲在感應(yīng)加熱線圈中加熱至所述細(xì)鋼絲的居里點(diǎn)，或比所述居里點(diǎn)略低；使用電阻加熱裝置將所述細(xì)鋼絲加熱至奧氏體化溫度以上。所述方法包括對(duì)加熱后的所述細(xì)鋼絲進(jìn)行冷卻處理的步驟。本發(fā)明可用于對(duì)細(xì)鋼絲調(diào)質(zhì)處理、淬火、正火、回火、等溫淬火、等溫退火、等溫索氏化處理、再結(jié)晶退火或快速球化等溫退火。
文檔編號(hào)C21D9/60GK102220475SQ20111014303
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者王穎 申請(qǐng)人:王穎