金属材料热处理节能新技术探析李其敏(甘肃省招标中心)随着现代制造技术的越来越快的发展,逐渐开始意识到制造业发展和环境的和谐统一,重视制造业的可持续发展以及制造业和人文科学之间的融合。
而金属材料热处理技术的先进程度决定了机械产品质量的好坏,目前我国热处理金属材料占总金属材料的40%左右,但热处理不仅耗能高而且污染大,用电量也十分巨大,所以其节能前景十分广阔。
加强节能技术的开发与实际应用,对于金属材料热处理产业的发展有着重要意义。
1金属材料热处理节能新技术的主要应用1.1热处理CAD技术应用热处理CAD技术主要指的是应用电脑模拟技术,在模拟环境下来进行研究和设计热处理工艺。
在进行智能控制热处理喷淋、淬火剂和淬火的正确选择、喷雾冷却技术、热处理节能等方面研究时,热处理CAD技术能够发挥重要作用。
例如利用三维温度场计算来进行热处理设备的节能设计,选择新型耐火材料,应用新型的炉墙结构,热处理余热的回收和利用等,可以实现大幅度降低热处理的能耗。
1.2化学热处理薄层渗透技术应用化学热处理薄层渗透技术主要指的是,打破各种化学元素渗透金属表层能够形成深度和性能上的对比的常规认识。
因为在实践和理论的分析中我们看到,过深的渗透,不但会降低金属零件的韧性,而且也不利于产品综合性能的提高,还会造成能源浪费。
采用化学热处理薄层渗透技术,如果渗碳层降低30%,那么就可以省电33%。
在实际应用中最明显的例子就是,在我国生产自行车钢球中,采用薄层渗碳技术以后,不仅使生产效率提高到42%,而且节省电能33%,整体的使用寿命也提高到了2倍,这样就实现了节能与环保的双重效果。
1.3激光热处理技术的应用激光热处理技术主要指的是,利用高功率密度的激光,对金属材料表面进行处理的办法,以此实现对金属材料实现相变硬化以及表面合金化等金属材料表面改性处理,实现其它表面淬火做不到的表面成分以及性能上的改变。
因为激光的穿透能力特别强,在金属材料加热过程中,如果加热温度低于熔点的临界点转变温度时,金属表面就会迅速产生奥氏体化,然后进行急速自冷淬火,这样,金属表面就会迅速被激光相变硬化。
激光热处理高速加热以及高速冷却所获得的组织密度、硬度、耐磨性能都很好,尤其是激光淬火的金属材料部分能够获得4000kgf/mm2的残余压应力,这就大大提高疲劳性能。
此外,激光淬火还可以进行局部选择性淬火,通过对多光斑尺寸上的控制,更加适合其它热处理技术所无法完成的管孔、沟深以及刀具刃口等局部地区的硬化。
激光还能够远距离进行传送,可以实现一台激光机器多工作台同时工作,使用电脑编程进行对激光热处理过程的控制和管理能够实现工业生产过程中的自动化,大大提高生产效率。
1.4真空热处理技术应用金属材料真空热处理技术最大的优点在于使用无氧处理介质,所以真空渗碳零件不会出现内部氧化现象。
因为设备能够提高渗碳温度,所以大大缩短了生产周期。
而且真空热处理气体消耗量以及排放量明显减少,不需要火帘和点燃器装置,空载时可以停炉,进行加热和降温时间上更短,大大的提提高了设备的利用率。
目前世界先进国家的真空热处理技术的主要发展方向是抽真空后反充惰性气体,然后在炉膛内部配置搅拌风扇,因为使用对流传热方式,所以进行加热时会更加快速而有均匀。
此外还可以把流量传感器做为真空淬火专家控制系体的一个输入端,以此用来测量淬火的热传导效率。
1.5振动时效处理技术应用振动时效处理技术主要指的是为消除金属制件残余应力,帮助其稳定大小,防止变形和开裂的技术。
过去的时效工艺一般都采用的是热处理炉低温长时间加热时效,这样的方式所造成的后果就是成本高、周期长,在长时间加热过程中,不可避免的造成电耗增大。
基于传统时效工艺,金属材料热处理新技术主要利用不同频率所产生的多谐波共振原理制造的多型振动时效电脑控制设备,使用此种时效设备,可以大大节约电能。
振动时效处理技术较之热处理炉来说,可以节省电能40%,金属材料的韧性可以提高到35%。
2金属材料热处理节能技术的发展情况2.1热处理的主要污染物在热处理过程中出现的污染主要有空气、水以及电磁污染和噪音污染等。
在这几种污染中,噪音污染和电磁污染处理起来比较容易,可以使用噪音防护处理噪音污染,使用电磁屏蔽来降低电磁污染。
金属材料在淬火过程中产生的有机物以及清洗液中的化学物品对于空气和水源都会起到不同的污染。
所以要加快金属材料热处理新技术的应用,不仅能够节省能源,而且也可以达到保护环境的目的。
2.2我国金属材料热处理节能和环保现状随着国民经济的飞速发展,金属材料热处理过程中的质量问题在产品生产和使用中越来越明显,但得到的重视程度还远远不够。
我们不仅要在金属材料热处理上使用新技术,还要对于热处理所产生的一系列问题进行细致研究,以保证生产和环境和谐发展。
目前主要存在的问题是,我国在热处理改造上的资金投入不够,专门从事此类行业的专业人才也很少,所以导致在金属材料热处理方面上得不到相应的发展。
由于我国热处理企业大多都是封闭式企业,这就会出现生产中出现利用率摘要:随着现代社会科学技术与经济的不断飞速发展,机械工业以及制造业也迅速发展起来,对于工业制造中重要的金属材料来说,热处理技术是金属材料性能的保障。
在制造业中,热处理的数量很多,而且耗电量十分大,此外,热处理又是通过炉窑加热来使金属材料变化的,所以一定程度上对环境有所污染,所以,迫切要求热处理节能新技术的实际应用。
就金属材料热处理节能新技术的实际应用情况,以及热处理的环保以及节能问题,进行细致的探讨,以供大家学习交流。
关键词:金属材料;热处理;节能新技术;实际应用;环保(下转第100页)154广东科技2012.11.第21期备正常运行的基础上,对设备进行认真的除尘,尤其是对模块内部的灰尘应使用皮老虎或小功率的吸尘器来进行清除。
2.3通信电源直流配电2.3.1直流配电单元现在大部分通信设备都是采用直流供电,所以一个通信电源设备的直流分路要远远多于交流分路。
直流配电单元的结构与电源设备的其他部分相比要相对简单,设备本身的故障较少,但要减少人为故障的发生。
尤其是要防止直流输出线“正、负”极短路,防止直流输出线负极接地,防止直流输出线“正、负”极接反,在接线时接入牢固,并作到送电前必须验电。
同时作出“正、负”极接线标识。
各个直流配电单元的分路开关一定要标识清楚,防止在检修时错误地断开正常运行的设备。
2.3.2防雷网络在电源设备上安装防雷设备尤其重要。
雷电在短时间内对没有保护的设备呈现瞬间高压,对电源设备及用电设备危害极大。
雷击分直击雷和感应雷两种,由于雷击给供电及用电设备造成的损失每年不计其数,电源的防雷对于通信系统而言,更具有重要和现实意义。
因此,通信电源要安装一个完整由3道防线构成的防雷体系。
这3道防线是:第1道是将绝大部分雷电流直接引入地中泄散;第2道防线是阻塞侵入波沿引入线进到设备上的雷电过电压;第3道是限制被保护物上的雷电过电压幅值。
这种防雷方式不仅对防雷击较为有效,对防电网上的电压浪涌也有效。
2.4蓄电池蓄电池是保证直流不间断供电的最后一道防线,是我们日常维护工作的重点,但也是经常容易出现问题的环节。
因各种原因引起的蓄电池容量的减少和使用寿命缩短的现象也屡有发生。
2.4.1蓄电池的浮充电压和温度通常在准室温25℃时,室温每升高或降低,其浮充电压应随着降低或升高,具体数值应参照蓄电池生产厂家的技术指标来设置通信电源的温度补偿装置。
对于没有温度补偿装置的通信电源,只能通过尽量保持室内温度恒定的方法来解决,如安装空调等;否则将影响蓄电池的使用寿命。
2.4.2通信电源的输出精度和带负载能力现在我们使用的蓄电池组多为24只×2V/只的蓄电池组,其单体浮充电压为2.18~2.25V,总电压为53.12~54.00V;如果通信电源的输出精度低,其输出电压随输入电压的变化而变化的范围较大,则很难保证其电压的输出范围在53.12~54.00V。
如果蓄电池长时间在此环境下运行,蓄电池的使用寿命肯定会受到影响。
目前,高频开关电源的输出精度基本上都能满足蓄电池的技术指标。
另外,因通信电源本身内阻的影响,其输出电压随负载大小的变化而变化,所以当负载发生变化时,应注意查看整流模块的输出电压是否在蓄电池浮充电压允许的范围内,如不符合要求,应及时调整。
在调整时,应注意将各整流模块的输出电流尽量一致,以避免出现模块间输出不均的现象。
2.4.3人为因素在我们运行维护的过程中,曾经出现因维护人员擦拭通信电源设备面板时误按“浮充-均充”转换按钮,蓄电池长时间处在均充状态下,导致蓄电池因热失控而损坏。
所以运行维护人员必须加强责任心,注意观察所辖设备的运行状态是否发生变化,出现问题应及时处理。
2.5集中监控装置对通信电源实施集中监控管理是通信技术发展的必然趋势,我们目前是通过解决端口设置、协议转换和直接采集的方法,将多个厂家的电源监控软件安装在一台维护终端上同时运行,实现对各个通信电源设备的监控,在中心站监控系统终端的监控下,能够利用短信平台在发生通信故障的第一时间内了解故障的原因,迅速做出处理。
3结束语随着电力系统通信事业的发展,作为通信设备“心脏”的通信电源系统也得到了飞速发展,要保证通信设备供电电源的稳定可靠,特别是在电力系统事故时,要求通信设备供电电源不能中断,当交流电源中断时,通信专用畜电池组单独供电要超过8h,必要时还应配备其他备用电源等等。
参考文献:[1]吕建平.通信电源的管理和维护.2003,(7).46~48.[2]陈敬.海阀控式铅酸蓄电池的维护.2003,(12):53~56.低、能耗大以及污染严重等问题,对于这样的情况发生需要我国重视生产规模化的调整,组建专业化的生产厂,以此实现节能和环保的目的,在获得经济效益的同时,也能能够实现可持续发展。
2.3金属材料热处理技术的应用对策金属材料热处理企业也是市场经济中的一个重要组成部分,所以也是以利益为第一目标,所以提高劳动生产率,降低企业生产成本,是金属材料热处理企业获得经济效益的有效途径。
在实际生产中,使用金属材料热处理节能新技术,可以在生产中使用自动化,消除人为影响因素,大大缩短生产周期,减少发生故障的可能,并且能够提高设备的可靠性。
虽然目前我国金属材料热处理技术还相对落后,但随着机械制造业的迅速发展,未来时间里一定会有更好的应用。
3总结综上所述,金属材料热处理节能新技术是一项复杂而又繁琐的工作,同时也是一项保护环境节省工业成本的新技术,需要引起我们的重视。
随着热处理节能新技术的广泛应用,我国节能热处理技术的发展前景十分广阔,正朝着优质高效以及清洁低耗的方向发展,将会慢慢走向我国热处理产业的低能耗、低污染和低排放的可持续发展道路上去。
参考文献:[1]吴良.试论美国热处理技术发展路线对我国纺机器材热处理技术发展的启示[J].金属热处理,2008(02).[2]盛觉如.论节能热处理的潜力和发展方向[J].湖南工业职业技术学院学报,2005(04).[3]吴光治.关于热处理节能和环保若干问题的思考[J].热处理技术与装备,2006(08).[4]江利,闫非,汪剑,戚琴花.我国热处理能源结构分析[J].热处理,2008(06).[5]王广生.航空热处理技术改造[J].热处理技术与装备,2007(08).!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第154页)100广东科技2012.11.第21期。