Tecnología de ahorro de energía y aumento de la eficiencia para el tratamiento térmico de engranajes de servicio pesado

El ahorro de energía y la mejora de la eficiencia es un tema importante en el campo del tratamiento térmico de engranajes. Se explica con casos específicos que la optimización de procesos es uno de los medios efectivos del tratamiento térmico para ahorrar energía y reducir el consumo. Bajo la premisa de cumplir con los requisitos técnicos, aprovechando el potencial de ahorro de energía del proceso de tratamiento térmico, acortando el ciclo de producción y reduciendo el consumo de energía para lograr beneficios económicos.

En el campo de los engranajes de servicio pesado, se utilizan ampliamente los engranajes de dientes duros y de dureza media, y el temple y revenido y la carburación y temple son los dos métodos de tratamiento térmico más comúnmente utilizados. El tratamiento térmico es una industria manufacturera tradicional. Es un proceso necesario para mejorar la resistencia y tenacidad de los engranajes. Se necesita mucha energía en la producción para mejorar la superficie y la estructura interna de los engranajes a fin de obtener rendimiento. La energía consumida por los productos de la industria de la maquinaria en mi país es generalmente el 65% del consumo energético nacional, de la cual la industria del tratamiento térmico representa del 20% al 30% del consumo de energía en la industria de la maquinaria. Por razones históricas, la eficiencia de producción general del tratamiento térmico en mi país es relativamente baja, 1/26 la de los Estados Unidos, y el consumo de energía es un 40% más alto que el de los Estados Unidos. La tecnología de fabricación moderna concede gran importancia al desarrollo sostenible de la fabricación, especialmente en el campo del tratamiento térmico. Cómo reducir el consumo de energía y lograr el ahorro de energía y la mejora de la eficiencia es un tema importante en el campo de la fabricación de maquinaria.

El tratamiento térmico es el proceso de calentar las piezas a una determinada temperatura, mantenerlas durante un período de tiempo y luego adoptar diferentes velocidades de enfriamiento para obtener diferentes estructuras organizativas. El tratamiento térmico solo cambia la estructura interna de las piezas, pero no cambia la forma de las piezas. El método de ahorro de energía y mejora de la eficiencia del tratamiento térmico es acortar el ciclo de producción, ahorrar energía y reducir el consumo cambiando parámetros como la temperatura de calentamiento, el tiempo de conservación del calor y el método de enfriamiento bajo la premisa de garantizar el rendimiento inherente. Como industria tradicional, el tratamiento térmico es un gran consumidor de energía, lo que se refleja principalmente en el consumo de electricidad.

En el campo de la fabricación de engranajes para trabajos pesados, especialmente el tratamiento térmico de cementación y enfriamiento, la profundidad de la capa de endurecimiento generalmente se requiere que sea superior a 2 mm y el tiempo de cementación es de más de 20 h. El ahorro de energía es la dirección de ahorro de energía más intuitiva. El ahorro de energía se puede lograr a través de diferentes medidas, como el uso de equipos avanzados de tratamiento térmico con bajo consumo de energía, producción continua, formulación de un proceso de tratamiento térmico razonable y buen mantenimiento del equipo. Entre los muchos métodos de ahorro de energía, la optimización de procesos es uno de los métodos efectivos para lograr el ahorro de energía y el aumento de la eficiencia sin la necesidad de invertir mucho dinero. A continuación, se describirán varios métodos de ahorro de energía para la producción por tratamiento térmico de engranajes de servicio pesado.

1. Aplicación de templado en baño de sal después del templado en baño de sal

Las piezas carburadas de los engranajes de servicio pesado de energía eólica están hechas principalmente de material 18CrNiMo7-6. Después del enfriamiento, deben desestresarse a 170-200 ° C para reducir la tensión interna y mejorar la resistencia y plasticidad del engranaje. Para el medio de enfriamiento en baño de sal a baja temperatura de fórmula 50% KNO3 + 50% NaNO2, el templado convencional a baja temperatura en el hogar y en el extranjero se calienta mediante un horno eléctrico y se usa aire para la transferencia de calor. La transferencia de calor en el horno eléctrico es principalmente por convección; la pieza de trabajo está en el medio de baño de sal.

Al calentar, la conducción de calor es el componente principal, y se combinan la transferencia de calor por radiación y la transferencia de calor por convección. Calentamiento del horno eléctrico, aire como medio de transferencia de calor, el tiempo de templado del engranaje resistente de energía eólica se calcula de acuerdo con 2.4 min por milímetro de diámetro o grosor, es decir, 100 mm de diámetro o grosor se mantienen durante 4 h, y la preservación de calor más corta el tiempo no es inferior a 2 h. Para el medio de baño de sal de fórmula 50% KNO3 + 50% NaNO2, su punto de fusión es 140 ℃ y la temperatura de servicio es 150 ～ 550 ℃. Debido a que la conductividad del baño de sal es mucho mayor que la del medio de aire, el tiempo de conservación del calor del templado del baño de sal se acorta considerablemente, según JB / T6048-2004 "Calentamiento y enfriamiento de piezas metálicas en baño de sal", el El tiempo de mantenimiento del revenido es de 100 mm de diámetro o de espesor y se mantiene alrededor de 2 h. Ventajas del templado en baño de sal:

• La uniformidad del templado en el baño de sal es mejor que la del horno eléctrico, y la desviación de la dureza de la superficie de una sola pieza aumenta de ± 1HRC del horno eléctrico a ± 0.5HRC.
• Debido a que el coeficiente de transferencia de calor del medio del baño de sal es mucho mayor que el del aire, el tiempo de templado del baño de sal es solo el 50% del templado del horno eléctrico para las mismas partes del engranaje, y el ciclo de producción y el costo de calentamiento son reducido en un 50%.
• Muestra la curva de distribución de la tensión residual de la capa superficial de la pieza carburada después del calentamiento del horno eléctrico y del calentamiento y revenido del baño de sal. Las figuras 4 y 5 muestran la estructura de la capa carburada después del calentamiento en horno eléctrico y el calentamiento y revenido en baño de sal. El nivel del cuerpo es el mismo, se puede ver que el estrés residual del templado del baño de sal y los resultados de la prueba de desempeño de la organización pueden lograr el efecto del templado del horno eléctrico.
• El medio de enfriamiento del baño de sal no se puede aglomerar y debe estar permanentemente aislado. Después del enfriamiento del baño de sal, la fuente de calor inactiva se usa para templar para ahorrar energía y aumentar la eficiencia.

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