專利名稱：一種淬火工藝方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種淬火エ藝方法。此外，本發(fā)明還涉及ー種用于實(shí)現(xiàn)所述淬火エ藝方法的裝置。
背景技術(shù)：
鉄路道岔的護(hù)軌，在時(shí)速200公里以下的已有技術(shù)是采用標(biāo)準(zhǔn)鋼軌制造，護(hù)軌的軌頭工作表面淬火，技術(shù)要求采用鐵標(biāo)TB/T 1779-93《道岔鋼軌件淬火技術(shù)條件》。隨著鐵路運(yùn)輸向高速、重載方向的發(fā)展，對(duì)護(hù)軌有了更高的要求。時(shí)速200公里以上的客?；蚋咚俚啦淼淖o(hù)軌，設(shè)計(jì)采用33kg/m護(hù)軌用槽型鋼制造，槽型鋼軌頭工作面熱處理，技術(shù)要求達(dá)到鐵標(biāo)TB/T3110-2005《護(hù)軌用槽型鋼》的規(guī)定。與200公里以下的護(hù)軌相比，其熱處理技術(shù)要求的淬火層深度也不同。已有技術(shù)要求淬火層深度為8mm，硬度為32HRCT40HRC。而TB/T3110-2005《護(hù)軌用槽型鋼》標(biāo)準(zhǔn)則要求淬火層深度為24mm，硬度為34HRC 43HRC。目前已有的對(duì)鋼軌軌頭感應(yīng)加熱表面淬火技術(shù)為在軌頂面設(shè)置加熱感應(yīng)線圈，使其磁力線方向平行于鋼軌軌頭截面，其加熱深度為IOmm左右，根據(jù)感應(yīng)加熱表面淬火原理，采用超過(guò)1000Hz的中頻電流，其感應(yīng)加熱深度不可能超過(guò)25mm。所以，現(xiàn)有的對(duì)鋼軌軌頭感應(yīng)加熱表面淬火技術(shù)無(wú)法滿足《護(hù)軌用槽型鋼》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的淬火層深度為24mm的エ業(yè)生產(chǎn)要求。此外，與上述護(hù)軌用槽型鋼類似的凸緣部位需要熱處理的凸緣類エ件，或其他結(jié)構(gòu)有類似熱處理要求的エ件也存在上述問(wèn)題。有鑒于此，如何研究出ー種淬火エ藝方法，可以使待加工エ件工作面的淬火層深度滿足技術(shù)要求，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種淬火エ藝方法，該淬火エ藝方法可以使待加工エ件工作面的淬火層深度滿足エ業(yè)生產(chǎn)要求。本發(fā)明的另一目的是提供一種實(shí)現(xiàn)上述淬火エ藝方法的裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供ー種淬火エ藝方法，包括如下步驟11)將待加工エ件設(shè)置在臺(tái)車上；12)通過(guò)臺(tái)車將待加工エ件送入中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器內(nèi)；13)臺(tái)車按照預(yù)設(shè)的エ藝速度帶動(dòng)待加工エ件依序穿行于三面加熱感應(yīng)器和噴風(fēng)冷卻裝置，三面加熱感應(yīng)器按照預(yù)設(shè)的加熱功率對(duì)待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面進(jìn)行加熱，噴風(fēng)冷卻裝置按照預(yù)設(shè)的壓縮空氣風(fēng)壓參數(shù)對(duì)待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面進(jìn)行冷卻，完成淬火作業(yè)。優(yōu)選地，步驟12)中進(jìn)ー步包括以下步驟121)調(diào)節(jié)三面加熱感應(yīng)器與待加工エ件頂面的間隙；調(diào)節(jié)噴風(fēng)冷卻裝置與三面加熱感應(yīng)器之間的距離以及噴風(fēng)冷卻裝置與待加工エ件頂面之間的間隙。優(yōu)選地，所述三面加熱感應(yīng)器與所述待加工エ件頂面的間隙范圍為3mnTllmm。優(yōu)選地，所述噴風(fēng)冷卻裝置與所述待加工エ件頂面的間隙范圍為20mnT200mm。優(yōu)選地，步驟11)中所述待加工エ件的一端用端頭夾緊裝置夾緊，所述端頭夾緊裝置固定在臺(tái)車上。優(yōu)選地,步驟13)中，預(yù)設(shè)的エ藝速度為50mm/min"400mm/min ;預(yù)設(shè)的加熱功率為50kW 140kW ;預(yù)設(shè)的壓縮空氣風(fēng)壓為0. 05MPa 0. 4MPa。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述淬火エ藝方法的裝置，包括 中頻加熱器，安裝有三面加熱感應(yīng)器，用于加熱待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面；噴風(fēng)冷卻裝置，與所述中頻加熱器連接，用于冷卻被加熱的待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面；臺(tái)車，用于帶動(dòng)待加工エ件依次穿行于所述中頻加熱器、所述噴風(fēng)冷卻裝置。優(yōu)選地，所述裝置還包括間隙調(diào)節(jié)裝置，與所述中頻加熱器連接，用于調(diào)節(jié)三面加熱感應(yīng)器與所述待加工エ件頂面之間的間隙。優(yōu)選地，所述裝置進(jìn)ー步包括固定于所述臺(tái)車上的端頭夾緊裝置，所述端頭夾緊裝置夾緊所述待加工エ件的一端。優(yōu)選地,所述三面加熱感應(yīng)器包括頂面感應(yīng)線圈和對(duì)稱布置在兩側(cè)的側(cè)面感應(yīng)線圈；所述頂面感應(yīng)線圈和所述側(cè)面感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁力線方向平行于待加工エ件的橫截面，且所述頂面感應(yīng)線圈的磁力線方向與所述側(cè)面感應(yīng)線圈的磁力線方向相反。優(yōu)選地，所述噴風(fēng)冷卻裝置包括依次相接的多節(jié)箱體，所述箱體包括上箱體和與所述上箱體組合的下箱體；所述上箱體的上頂面設(shè)有壓カ空氣接頭，所述下箱體的下底面設(shè)有高速噴風(fēng)嘴。優(yōu)選地，所述間隙調(diào)節(jié)裝置包括安裝框架和安裝在所述安裝框架上的導(dǎo)向輪，所述安裝框架與所述中頻加熱器連接；工作時(shí)，所述待加工エ件的工作面部位壓緊在所述導(dǎo)向輪的凹槽內(nèi)。相對(duì)上述背景技術(shù)，本發(fā)明所提供的淬火エ藝方法先將待加工エ件設(shè)置在臺(tái)車上，通過(guò)臺(tái)車將待加工エ件送入中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器內(nèi)，然后臺(tái)車按照預(yù)設(shè)的エ藝速度帶動(dòng)待加工エ件依序穿行于三面加熱感應(yīng)器和噴風(fēng)冷卻裝置，三面加熱感應(yīng)器和噴風(fēng)冷卻裝置分別按照預(yù)設(shè)的加熱功率、預(yù)設(shè)的壓縮空氣風(fēng)壓參數(shù)依序?qū)Υ庸ぅ墓ぷ髅孢M(jìn)行加熱和冷卻，完成淬火作業(yè)。由于本發(fā)明所提供的中頻加熱器的加熱感應(yīng)器為三面加熱感應(yīng)器，不僅包括頂面加熱感應(yīng)線圈，也包括對(duì)稱布置的側(cè)面加熱感應(yīng)線圈，加熱時(shí)，三面加熱感應(yīng)線圈同時(shí)加熱，其磁力線加熱區(qū)域各自分擔(dān)三分之一的加熱面積，在連續(xù)加熱過(guò)程中通過(guò)熱傳導(dǎo)達(dá)到溫度均勻，綜合效果可使待加工エ件工作面的加熱深度達(dá)到技術(shù)要求，經(jīng)過(guò)噴風(fēng)冷卻裝置的噴風(fēng)冷卻后淬火層深度同樣可以滿足技術(shù)要求。


圖I為本發(fā)明所提供淬火エ藝方法用于護(hù)軌用槽型鋼的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供淬火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2中所示淬火裝置的正視圖；圖4為圖3中所示淬火裝置的右視圖；圖5為圖2中所示淬火裝置的三面加熱感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明所提供中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器的磁力線加熱原理示意圖；圖7為本發(fā)明所提供中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器的感應(yīng)線圈的電路連接示意圖；圖8為圖2中所示淬火裝置的噴風(fēng)冷卻裝置的高速噴風(fēng)嘴的布局示意圖；圖9為本發(fā)明所提供端頭夾緊裝置ー種具體實(shí)施方式
的正視圖；圖10為圖9中所示端頭夾緊裝置的俯視圖；圖11為圖9所示端頭夾緊裝置的壓緊塊與護(hù)軌用槽型鋼的壓緊示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種淬火エ藝方法，該淬火エ藝方法可以使待加工エ件工作面的淬火層深度滿足エ業(yè)生產(chǎn)要求。本發(fā)明的另ー核心是提供一種實(shí)現(xiàn)上述淬火エ藝方法的裝置。不失一般性，下面以護(hù)軌用槽型鋼為例結(jié)合說(shuō)明書附圖具體說(shuō)明本實(shí)施方式。請(qǐng)參考圖1，圖I為本發(fā)明所提供淬火エ藝方法用于護(hù)軌用槽型鋼的流程圖。在ー種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的淬火エ藝方法的步驟如下步驟Sll :將護(hù)軌用槽型鋼設(shè)置在臺(tái)車上。由于護(hù)軌用槽型鋼的斷面形狀不對(duì)稱，所需熱處理的軌頭工作面也不在其重心位置線上，在加熱淬火過(guò)程中可能會(huì)向其側(cè)面傾倒。為了避免在加熱淬火過(guò)程中護(hù)軌用槽型鋼傾倒影響其熱處理，所以需要將護(hù)軌用槽型鋼相對(duì)固定。具體地，可以通過(guò)端頭夾緊裝置將護(hù)軌用槽型鋼夾緊，再將端頭夾緊裝置固定在臺(tái)車上，當(dāng)然也可以通過(guò)其他方式將護(hù)軌用槽型鋼固定，只要可以防止其傾倒，不會(huì)影響熱處理即可。步驟S 12 :將所述護(hù)軌用槽型鋼送入中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器內(nèi)。具體地,三面加熱感應(yīng)器包括頂面感應(yīng)線圈和對(duì)稱布置的兩側(cè)面感應(yīng)線圈；在加熱時(shí)，可以同時(shí)對(duì)護(hù)軌用槽型鋼的軌頂面及兩側(cè)面進(jìn)行加熱。步驟S13 :臺(tái)車按照預(yù)設(shè)的エ藝速度帶動(dòng)護(hù)軌用槽型鋼依序穿行于三面加熱感應(yīng)器和噴風(fēng)冷卻裝置，三面加熱感應(yīng)器按照預(yù)設(shè)的加熱功率對(duì)護(hù)軌用槽型鋼的軌頭工作面進(jìn)行加熱，噴風(fēng)冷卻裝置按照預(yù)設(shè)的壓縮空氣風(fēng)壓參數(shù)對(duì)護(hù)軌用槽型鋼的軌頭工作面進(jìn)行冷卻，完成淬火作業(yè)。具體地，臺(tái)車按照護(hù)軌用槽型鋼以預(yù)定的エ藝速度帶動(dòng)護(hù)軌用槽型鋼移動(dòng)，先經(jīng)過(guò)三面加熱感應(yīng)器被其加熱，再經(jīng)過(guò)噴風(fēng)冷卻裝置被噴風(fēng)冷卻，即護(hù)軌用槽型鋼的移動(dòng)方向?yàn)閺娜婕訜岣袘?yīng)器到噴風(fēng)冷卻裝置。其中，エ藝速度是指護(hù)軌用槽型鋼的移動(dòng)速度，由于護(hù)軌用槽型鋼設(shè)置在臺(tái)車上，所以該エ藝速度為臺(tái)車的移動(dòng)速度；加熱功率是指中頻加熱器的加熱功率，影響加熱速度和加熱深度；壓縮空氣風(fēng)壓參數(shù)是噴風(fēng)冷卻裝置的壓縮空氣參數(shù)，影響冷卻速度。優(yōu)選地，エ藝速度為50mm/min 400mm/min,中頻加熱器采用的加熱功率為、50kW 140kW，壓縮空氣風(fēng)壓為0. 05MPa 0. 4MPa。在工作過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際エ藝需求來(lái)設(shè)定上述參數(shù)的具體值。由于中頻加熱器的加熱感應(yīng)器為三面加熱感應(yīng)器，即包括頂面加熱線圈和兩側(cè)面加熱線圈，且三個(gè)感應(yīng)線圈所 施加的電流產(chǎn)生的磁力線方向均平行于護(hù)軌用槽型鋼軌頭截面，可以實(shí)現(xiàn)護(hù)軌用槽型鋼軌頭頂面和側(cè)面的同時(shí)加熱；加熱后當(dāng)護(hù)軌用槽型鋼軌頭工作面區(qū)域鋼體發(fā)生完全奧氏體化相變時(shí)，采用噴風(fēng)冷卻裝置冷卻護(hù)軌用槽型鋼軌頭工作面，使其工作面在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域發(fā)生奧氏體到細(xì)珠光體組織的轉(zhuǎn)變，因此，可以實(shí)現(xiàn)護(hù)軌用槽型鋼軌頭工作面熱處理加熱深度達(dá)到25mm以上，經(jīng)過(guò)噴風(fēng)冷卻后淬火層深度達(dá)到24mm以上。為了進(jìn)一步地確保加熱深度，步驟12中還包括以下步驟步驟121 :調(diào)節(jié)三面加熱感應(yīng)器與護(hù)軌用槽型鋼軌頂面的間隙；調(diào)節(jié)噴風(fēng)冷卻裝置與三面加熱感應(yīng)器之間的距離以及噴風(fēng)冷卻裝置與護(hù)軌用槽型鋼軌頂面之間的間隙。具體地，中頻加熱器上設(shè)置有間隙調(diào)節(jié)裝置，可以用于調(diào)節(jié)三面加熱感應(yīng)器與護(hù)軌用槽型鋼軌頂面之間的間隙；噴風(fēng)冷卻裝置與中頻加熱器可移動(dòng)連接，既可以調(diào)節(jié)噴風(fēng)冷卻裝置與中頻加熱器之間的距離，也可以調(diào)節(jié)噴風(fēng)冷卻裝置與護(hù)軌用槽型鋼軌頂面之間的間隙。所述三面加熱感應(yīng)器與護(hù)軌用槽型鋼軌頂面的間隙優(yōu)選為3mnTllmm ;所述噴風(fēng)冷卻裝置與護(hù)軌用槽型鋼軌頂面的間隙優(yōu)選為20mnT200mm。在工作過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際エ藝需求來(lái)設(shè)置三面加熱感應(yīng)器、噴風(fēng)冷卻裝置與護(hù)軌用槽型鋼軌頂面的間隙的具體值。本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)上述淬火エ藝方法的裝置，請(qǐng)參考圖2至圖8 ;圖2為本發(fā)明所提供淬火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中所示淬火裝置的正視圖；圖4為圖3中所示淬火裝置的右視圖；圖5為圖2中所示淬火裝置的三面加熱感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明所提供中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器的磁力線加熱原理示意圖；圖7為本發(fā)明所提供中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器的感應(yīng)線圈的電路連接示意圖；圖8為圖2中所示淬火裝置的噴風(fēng)冷卻裝置的高速噴風(fēng)嘴的布局示意圖。所述裝置包括中頻加熱器2，中頻加熱器2的下方設(shè)置有三面加熱感應(yīng)器21 ;三面加熱感應(yīng)器21包括頂面感應(yīng)線圈211和兩個(gè)對(duì)稱布置的側(cè)面感應(yīng)線圈212 ;頂面感應(yīng)線圈211和兩側(cè)面感應(yīng)線圈212在電路連接上串聯(lián)，具體地，感應(yīng)線圈通過(guò)導(dǎo)電板22、導(dǎo)電塊23和中頻加熱器2的接電板24連接；側(cè)面感應(yīng)線圈212和導(dǎo)電塊23還分別連接有冷卻水接頭25，其中通水可以形成循環(huán)冷卻導(dǎo)體，用于冷卻感應(yīng)線圏。參考圖6，頂面感應(yīng)線圈211和兩側(cè)面感應(yīng)線圈212施加的電流方向所產(chǎn)生的頂面磁力線LI和側(cè)面磁力線L2均與護(hù)軌用槽型鋼I的軌頭截面平行，磁力線的加熱區(qū)域?yàn)樽o(hù)軌用槽型鋼I的軌頭工作面，即護(hù)軌用槽型鋼I的軌頂面和兩側(cè)面。進(jìn)ー步地，為了防止磁力線分散，可以在頂面感應(yīng)線圈211和兩側(cè)面感應(yīng)線圈212的外圍分別設(shè)置頂面導(dǎo)磁體213和側(cè)面導(dǎo)磁體214，用以控制磁通的密度和方向，避免磁力線分散，增加驅(qū)流作用。由于頂面感應(yīng)線圈211產(chǎn)生的頂面磁力線LI和兩側(cè)面感應(yīng)線圈212產(chǎn)生的側(cè)面磁力線L2存在相交區(qū)域，即護(hù)軌用槽型鋼截面上方的左右兩圓角部位，所以為了防止由于相交的磁力線方向不一導(dǎo)致的抵消現(xiàn)象，在設(shè)置時(shí)，要求頂面感應(yīng)線圈211產(chǎn)生的頂面磁カ線LI與兩側(cè)面感應(yīng)線圈212產(chǎn)生的側(cè)面磁力線L2的方向相反，如此在頂面磁力線LI和側(cè)面磁力線L2相交的區(qū)域，磁力線的方向一致，可以保證護(hù)軌用槽型鋼截面上方左右兩圓角部位的加熱效果。圖6中示出的頂面磁力線LI為逆時(shí)針?lè)较?，?cè)面磁力線L2為順時(shí)針?lè)较?。?dāng)然在具體設(shè)置時(shí)，也可以使頂面磁力線LI為順時(shí)針?lè)较颍瑐?cè)面磁力線L2為逆時(shí)針?lè)较?，只要可以保證加熱效果即可。參考圖7，兩側(cè)面感應(yīng)線圈212分別連接接電板24的兩極，由于頂面感應(yīng)線圈211和兩側(cè)面感應(yīng)線圈212并列放置，串聯(lián)后，兩側(cè)面感應(yīng)線圈212的電流方向與頂面感應(yīng)線圈211的電流方向相反，如圖7中箭頭所示，所以兩側(cè)面感應(yīng)線圈212和頂面感應(yīng)線圈211產(chǎn)生的磁力線方向也相反。進(jìn)ー步地，為了保證護(hù)軌用槽型鋼I的軌頭截面上圓角溫度平衡，兩側(cè)面感應(yīng)線圈212可以設(shè)置為水平S形狀。進(jìn)ー步地,可以在兩側(cè)面感應(yīng)線圈212和頂面感應(yīng)線圈211的內(nèi)側(cè)涂抹耐高溫膠，增強(qiáng)三面加熱感應(yīng)器21的耐磨性，延長(zhǎng)其使用壽命。中頻加熱器2的左側(cè)連接有噴風(fēng)冷卻裝置3 (示于圖2中)，噴風(fēng)冷卻裝置3和中頻加熱器2的連接板26可移動(dòng)連接，噴風(fēng)冷卻裝置3可以左右移動(dòng)從而改變其與三面加熱感應(yīng)器21之間的距離；通過(guò)噴風(fēng)冷卻裝置3和連接板26之間的第一調(diào)節(jié)螺桿35可以調(diào)節(jié)噴風(fēng)冷卻裝置3的高度，從而調(diào)節(jié)噴風(fēng)冷卻裝置3與護(hù)軌用槽型鋼I的軌頂面之間的間隙。噴風(fēng)冷卻裝置3包括依次相連的多節(jié)箱體，所述箱體之間可以通過(guò)密封墊圈和緊固螺栓裝配固定。所述箱體的節(jié)數(shù)根據(jù)實(shí)際淬火的エ藝速度和所需求的冷卻速度確定，優(yōu)選為兩節(jié)箱體或三節(jié)箱體。所述箱體包括上箱體31和下箱體32，上箱體31和下箱體32之間也可以通過(guò)密封墊圈和緊固螺母裝配固定。上箱體31的上頂面均勻布置有多個(gè)壓縮空氣進(jìn)風(fēng)接頭33，壓縮空氣進(jìn)風(fēng)接頭33與壓縮空氣管道連接。下箱體32的下底面布置有高速噴風(fēng)嘴34 ;具體地，高速噴風(fēng)嘴34與下箱體32的箱體板之間可以用密封件和緊固螺母裝配固定。需要指出的是，由于高速噴風(fēng)嘴34用于噴風(fēng)冷卻被加熱的道岔鋼軌件，被加熱的道岔鋼軌件的溫度比較高，所以高速噴風(fēng)嘴34和所述下箱體32的箱體板之間的密封件優(yōu)選采用耐溫的密封件，防止因道岔鋼軌件溫度高造成的密封件損壞，進(jìn)而影響噴風(fēng)冷卻效果。高速噴風(fēng)嘴34優(yōu)選為流線型高速噴風(fēng)嘴，流線型高速噴風(fēng)嘴具有壓縮空氣耗量小、冷卻能力強(qiáng)和冷卻均勻等優(yōu)點(diǎn)。 高速噴風(fēng)嘴34在下箱體32的下底面以棋盤式結(jié)構(gòu)的方式錯(cuò)位布置(示于圖8中)，棋盤式結(jié)構(gòu)錯(cuò)位布置可以縮短高速噴風(fēng)嘴34之間的間距，使護(hù)軌用槽型鋼的工作面得到均勻有效的冷卻。當(dāng)然高速噴風(fēng)嘴34的布置方式并不局限于此，也可采用其他方式，只要可以保證エ藝效果即可。中頻加熱器2的下方還設(shè)置有間隙調(diào)節(jié)裝置4，間隙調(diào)節(jié)裝置4位于三面加熱感應(yīng)器21的兩端；間隙調(diào)節(jié)裝置4包括導(dǎo)向輪41，導(dǎo)向輪41安裝在安裝框架42上，安裝框架42連接在中頻加熱器2上，安裝框架42和中頻加熱器2之間還設(shè)置有第二調(diào)節(jié)螺桿43。工作時(shí)，護(hù)軌用槽型鋼I的軌頭壓緊在導(dǎo)向輪41的凹槽內(nèi)(示于圖4中)，通過(guò)調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)螺桿43上的螺母可以調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪41的高度，從而調(diào)節(jié)三面感應(yīng)加熱器21與護(hù)軌用槽型鋼I軌頂面之間的間隙。此外，由于護(hù)軌用槽型鋼I的軌頭壓緊在導(dǎo)向輪41的凹槽內(nèi)，所以間隙調(diào)節(jié)裝置4同時(shí)還具有導(dǎo)向的作用，可以避免三面加熱感應(yīng)器21相對(duì)護(hù)軌用槽型鋼I軌頂面中心線出現(xiàn)偏斜。工作吋，將護(hù)軌用槽型鋼I設(shè)置在臺(tái)車上，通過(guò)臺(tái)車將護(hù)軌用槽型鋼I送入與中頻加熱器2連接的三面感應(yīng)加熱器21內(nèi)，三面感應(yīng)加熱器21的頂面感應(yīng)線圈211和兩側(cè)面感應(yīng)線圈212同時(shí)對(duì)護(hù)軌用槽型鋼I的軌頭工作面加熱，加熱功率為50kW 140kW，每ー感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁力線加熱區(qū)域承擔(dān)加熱面積的三分之一，在連續(xù)加熱過(guò)程中通過(guò)熱傳導(dǎo)達(dá)到溫度均勻，可以使護(hù)軌用槽型鋼的工作面加熱深度達(dá)到25mm以上，在護(hù)軌用槽型鋼I軌頭工作面區(qū)域的鋼體發(fā)生完全奧氏體化相變時(shí)，采用噴風(fēng)冷卻裝置3連續(xù)冷卻護(hù)軌用槽型鋼的軌頭工作面，噴風(fēng)冷卻裝置3的壓縮空氣風(fēng)壓為0. 05MPa^0. 4MPa，使冷卻速度可達(dá)到1.0° C/s^7° C/s，從而使護(hù)軌用槽型鋼I的軌頭工作面在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域發(fā)生奧氏體向細(xì)珠光體組織的轉(zhuǎn)變，不發(fā)生貝氏體和馬氏體等其它組織轉(zhuǎn)變；護(hù)軌用槽型鋼I軌頭工作面噴風(fēng)冷卻后的溫度為200° (T550° C時(shí)即完成護(hù)軌用槽型鋼I軌頭工作面的熱處理過(guò) 程。由于護(hù)軌用槽型鋼I是先加熱再噴冷，所以工作過(guò)程中護(hù)軌用槽型鋼I的移動(dòng)方向?yàn)閺娜婕訜岣袘?yīng)器21到噴風(fēng)冷卻裝置3，以圖3為基準(zhǔn)，即其移動(dòng)方向?yàn)閺挠业阶蟆＞唧w地,通過(guò)臺(tái)車的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)護(hù)軌用槽型鋼I的移動(dòng)，臺(tái)車移動(dòng)的速度為50mm/min"400mm/min0需要指出的是，在實(shí)際工作時(shí)，可以根據(jù)エ藝要求來(lái)確定上述各參數(shù)的具體值。表I給出了在不同エ藝參數(shù)下，利用本發(fā)明所提供的淬火エ藝方法及裝置對(duì)護(hù)軌用槽型鋼進(jìn)行熱處理得到的結(jié)果；表2給出了某實(shí)施例結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的對(duì)比情況。從表I和表2中可以看出，應(yīng)用本發(fā)明所提供的淬火エ藝方法及裝置對(duì)護(hù)軌用槽型鋼進(jìn)行熱處理，可以達(dá)到鐵標(biāo)TB/T3110-2005《護(hù)軌用槽型鋼》的規(guī)定，使護(hù)軌用槽型鋼的軌頭工作面的淬火層深度達(dá)到24_以上，滿足客運(yùn)專線或高速道岔制造的需要。表I
權(quán)利要求
1.ー種淬火エ藝方法，其特征在于，包括如下步驟 11)將待加工エ件設(shè)置在臺(tái)車上； 12)通過(guò)臺(tái)車將待加工エ件送入中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器內(nèi)； 13)臺(tái)車按照預(yù)設(shè)的エ藝速度帶動(dòng)待加工エ件依序穿行于三面加熱感應(yīng)器和噴風(fēng)冷卻裝置，三面加熱感應(yīng)器按照預(yù)設(shè)的加熱功率對(duì)待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面進(jìn)行加熱，噴風(fēng)冷卻裝置按照預(yù)設(shè)的壓縮空氣風(fēng)壓參數(shù)對(duì)待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面進(jìn)行冷卻，完成淬火作業(yè)。
2.如權(quán)利要求I所述的淬火エ藝方法，其特征在于，步驟12)中進(jìn)ー步包括以下步驟 121)調(diào)節(jié)三面加熱感應(yīng)器與待加工エ件頂面的間隙；調(diào)節(jié)噴風(fēng)冷卻裝置與三面加熱感 應(yīng)器之間的距離以及噴風(fēng)冷卻裝置與待加工エ件頂面之間的間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的淬火エ藝方法，其特征在干，所述三面加熱感應(yīng)器與所述待加エエ件頂面的間隙范圍為3mnTllmm。
4.如權(quán)利要求2所述的淬火エ藝方法，其特征在干，所述噴風(fēng)冷卻裝置與所述待加工エ件頂面的間隙范圍為20mnT200mm。
5.如權(quán)利要求I或2所述的淬火エ藝方法，其特征在于，步驟11)中所述待加工エ件的一端用端頭夾緊裝置夾緊，所述端頭夾緊裝置固定在臺(tái)車上。
6.如權(quán)利要求I或2所述的淬火エ藝方法，其特征在干，步驟13)中，預(yù)設(shè)的エ藝速度為50mm/mirT400mm/min ;預(yù)設(shè)的加熱功率為50kW 140kW ;預(yù)設(shè)的壓縮空氣風(fēng)壓為0.05MPa"0. 4MPa。
7.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I中所述淬火エ藝方法的裝置，其特征在于，包括 中頻加熱器，安裝有三面加熱感應(yīng)器，用于加熱待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面； 噴風(fēng)冷卻裝置，與所述中頻加熱器連接，用于冷卻被加熱的待加工エ件的工作頂面和兩側(cè)面； 臺(tái)車，用于帶動(dòng)待加工エ件依次穿行于所述中頻加熱器、所述噴風(fēng)冷卻裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括間隙調(diào)節(jié)裝置，與所述中頻加熱器連接，用于調(diào)節(jié)三面加熱感應(yīng)器與所述待加工エ件頂面之間的間隙。
9.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在干，進(jìn)ー步包括固定于所述臺(tái)車上的端頭夾緊裝置，所述端頭夾緊裝置夾緊所述待加工エ件的一端。
10.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述三面加熱感應(yīng)器包括頂面感應(yīng)線圈和對(duì)稱布置在兩側(cè)的側(cè)面感應(yīng)線圈；所述頂面感應(yīng)線圈和所述側(cè)面感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁力線方向平行于待加工エ件的橫截面，且所述頂面感應(yīng)線圈的磁力線方向與所述側(cè)面感應(yīng)線圈的磁力線方向相反。
11.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述噴風(fēng)冷卻裝置包括依次相接的多節(jié)箱體，所述箱體包括上箱體和與所述上箱體組合的下箱體；所述上箱體的上頂面設(shè)有壓力空氣接頭，所述下箱體的下底面設(shè)有高速噴風(fēng)嘴。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述間隙調(diào)節(jié)裝置包括安裝框架和安裝在所述安裝框架上的導(dǎo)向輪，所述安裝框架與所述中頻加熱器連接；工作時(shí)，所述待加工エ件的工作面部位壓緊在所述導(dǎo)向輪的凹槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種淬火工藝方法，包括以下步驟11)將待加工工件設(shè)置在臺(tái)車上；12)通過(guò)臺(tái)車將待加工工件送入中頻加熱器的三面加熱感應(yīng)器內(nèi)；13)臺(tái)車按照預(yù)設(shè)的工藝速度帶動(dòng)待加工工件依序穿行于三面加熱感應(yīng)器和噴風(fēng)冷卻裝置，三面加熱感應(yīng)器按照預(yù)設(shè)的加熱功率對(duì)待加工工件的工作頂面和兩側(cè)面進(jìn)行加熱，噴風(fēng)冷卻裝置按照預(yù)設(shè)的壓縮空氣風(fēng)壓參數(shù)對(duì)待加工工件的工作頂面和兩側(cè)面進(jìn)行冷卻，完成淬火作業(yè)。本發(fā)明所提供加熱感應(yīng)器為三面加熱感應(yīng)器，工作時(shí)三面加熱感應(yīng)線圈同時(shí)加熱，其磁力線加熱區(qū)域各自分擔(dān)三分之一的加熱面積，在連續(xù)加熱過(guò)程中通過(guò)熱傳導(dǎo)達(dá)到溫度均勻，可使待加工工件工作面的淬火層深度滿足技術(shù)要求。
文檔編號(hào)C21D9/04GK102776336SQ20121028287
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者劉必成, 張?zhí)K, 彭斌, 李敏明, 皮珠麟, 陳林 申請(qǐng)人:株洲敏銳機(jī)車配件有限責(zé)任公司