[其他]弹簧钢丝形变热处理设备

说明书

本发明是一种满足弹簧钢丝淬火热处理强化与形变强化的复合强化工艺的专用设备。自60年代以来就有B.Я.3yδ0B〔MИTOMNo.1（俄）21962〕，B.M.Armstrong（TheWireIndustry-10.1964（美）〕，荒川次郎（热处理（日）第四号第11卷）1971〕，Oskarpawaskki〔StahluFlsen94No.13（德）1974〕，O.И.Шaбрин〔1978CTaлb（俄）〕，朱磊、苏德达〔第一届全国热处理文集1963（中）等从事研究利用拉丝形变热处理工艺来生产超高强度弹簧钢丝以代替现有的弹簧钢丝油回火（我国称为油淬火）工艺。这些工作都因拉丝时断丝频繁不能连续生产，产品表面质量不高，性能不均，模具冷却不良，造成磨损严重等原因而不能用于工业生产。

B·Я·3yбов、朱磊、苏德达等人的形变热处理生产线，其工作过程是钢丝从放线架（1）引出，在（2）、（3）两铅槽之间，通上大电流，使钢丝迅速升温，槽（3）起分级冷却作用，（4）为拉丝模，（5）为淬火冷却，（6）为铅浴回火炉，（7）为拉丝机，相应的工艺如图-b。这种设备的缺点是用铅作分级冷却和回火加热介质污染严重;钢丝在运行中多次弯曲容易断丝，特别是当淬火钢丝进入回火铅浴处;拉丝模与铅槽（3）分离，分级冷却时间不能缩短至接近于零。模具冷却不良，钢丝表面氧化。

日本钢铁公司专利J53030-917，其缺点是此方法仅适用于0.4～0.9%的碳钢，加热时间及回火时间太长，不易形成连续生产线;采用盐浴冷却增加了清洗工序;获得的产品为高韧性而非超高强度，其工艺以0.69%碳，φ8碳钢丝为例如图2所示。

本发明的任务在于解决钢丝形变热处理过程中的断丝，模具冷却不良，表面氧化等缺陷，同时在工艺上缩短加热时间，回火时间，便于连续生产，提高生产效率，并同时适用于碳钢及合金钢，下列为采取的新措施：

1）生产线的设计总体方案仍采用电接触加热法（见图1），但采用了浸泡在石墨型液态润滑剂中的铜电极代替了铅槽，从而将钢丝接触电极装置和涂敷润滑剂装置合而为一。

2）采用润滑剂与电极合一装置（见图2）

3）本发明的形变淬火装置（如图3所示）形变淬火合一装置中拉丝模的入口面朝向铅铋液，便于分级冷却后的钢丝直接进入拉丝模，其出口端面为流动的淬火油，淬火油除不断冷却钢丝使之淬火外，同时起到不断冷却拉丝模作用，因此，降低了拉丝模的工作温度，延长了寿命，稳定了拉丝过程。

附图说明如下：

图1、本发明弹簧钢丝形变热处理生产线

图中：（1）放线架、（2）自动电压调压器、（3）可控硅电源、（4）涂润滑剂与电极合一装置、（5）Pb-Bi合金槽、（6）-（7）形变与淬火合一装置、（8）流动粒子回火炉、（9）双卷筒拉丝机

图2、涂润滑剂与电极合一装置

图中：（1）钢丝、（2）电极轮、（3）压轮组、（4）支架、（5）压轮组及支架升降调节螺母、（6）钢丝托轮、（7）润滑剂槽、（8）流槽、（9）润滑剂泵入管、（10）润滑剂回流管、（11）电流输入轮、（12）水银盒、（13）水银、（14）电源电极、（15）轮轴

图3、形变淬火合一装置

图中：（1）Pb-Bi合金槽前钢板、（2）拉丝模、（3）模座、（4）外模座、（5）具有缝装开口的管状淬火油槽、（6）喷油头、（7）淬火油

技术解决方案如下所述：

弹簧钢丝形变热处理生产线的工作原理如图1所示，工作时钢丝自放架（1）引出，经润滑、电极合一装置（4），在此进入液态的润滑剂中，并与直流电源负电极铜轮接触，电流乃由电源正极经钢丝流向负极，使钢丝加热升温，电源正极位于Pb-Bi合金槽（5）中，控制电源输出电压，使钢丝在到达（5）入液处时达到所需的淬火温度，红热的钢丝进入Pb-Bi浴停止加热并在运行中冷却至规定时间（1～7秒）后，进入拉丝模（6）减径至规定尺寸，出模后，在淬火装置（7）中淬火之后进入流动粒子炉（8）回火，（9）为拉丝机卷筒，不断地将处理好的成品钢丝卷收成捆。图中（2）为自动电压调压器，（3）为带有自动稳压与稳流装置的可控硅整流电源。