李丽波，刘建伟

（哈尔滨轴承集团公司 锻压分厂，黑龙江 哈尔滨 150036）

1 前言

J37-315压力机组原配置由一台315t压力机和一台Φ250扩孔机、一台天然气加热炉组成，是加工圆锥轴承外套锻件的主要生产设备，在生产实践中存在以下问题。

（1）箱式天然气加热炉加热不均匀，炉温难以控制，大量棒料同时加热，多次加热，氧化皮层较厚，给后续生产带来困难。由于脱碳层超出工艺要求，使得锻件的车加工留量加大，进一步浪费了原材料，并增加了车加工难度。

（2）该机组加工用的原材料（棒料）直径多为 ф50～65mm左右，棒料长度为6m，每根料重达 111.33 kg。以6026.02为例：ф50mm下料重1.9575kg，操作者的劳动强度高，体力消耗很大，一般情况下需3个操作者交替工作,而且一根棒料要反复加热三次才能完成，使热损耗增加。

（3）锻件最容易出现的问题：锻件变形、脱碳层过深等缺陷。

2 结构的改造

改造前的天然气加热炉示意图见图1 所示。

图1 改造前的天然气加热炉示意图

2.1 改造方案

针对上述问题，制定的改造方案如下。

（1）采用自冷却循环的中频感应加热炉取代原天然气加热炉。

（2）采用自动上料机构和步进电机进给系统，与主机滑块运行速率相匹配，确保上料均匀、准确，一人即可方便地操作设备，节省了人力资源。

（3）料架自动翻转，棒料准确就位。

（4）切料长度准确精度在0.05mm，稳定性有了本质的改善。

（5）如有特殊情况时，向后退料速度快，进给速度也快，以最快的速度处理解决生产中出现的问题，即节省时间，又方便快捷。

经过改造后使老设备仍能高效率地工作。

图2 中频感应加热炉示意图

图3 改造后的中频感应加热炉图片

2.2 改造后的主要优点

改造前原天然气加热炉钢料加热不均匀，坯料辗扩力不匀，导致辗压辊、辗压轮容易磨损，加工大约2000锻件左右，就需要重新修复辗压辊及辗压轮，这样频繁调整，给工作带来不便，从而降低生产效率。

中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，操作者开机后10min即可进行锻造生产的连续工作，不会存在由于停电或设备故障引起的炉中已加热棒料的浪费现象。感应加热是电加热炉中最节能的加热方式，由室温加热到1100℃的吨锻件耗电量小于360kWh。

改造后中频感应加热使钢料加热均匀，加热后的坯料辗扩时环形坯料快速旋转，变形既快又稳，使坯料迅速变薄，变形阻力适中，经过辗扩的轴承套圈组织致密，提高锻件的内在质量，加工锻件3500左右，容易获得较高的锻件质量，减少调整时间和修复模具的次数，提高生产效率，扩孔原理示意图见图4 所示。

图4 扩孔原理示意图

在锻造方面还大大地增加了锻模的使用寿命，锻件留量比用天然气加热炉减少 2% ，温控精度高 ,感应加热其热量在工件内自身产生，所以加热均匀，应用温控系统可实现对温度的精确控制，提高产品质量和合格率。

由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，每吨锻件与天然气炉相比至少节约钢材20～50kg，其材料利用率可达95%，此机组每年可节约原材料350.5t，可再锻锻件379195件，创造产值600万元。

3 结束语

中频感应炉加热装置具有体积小、重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点，正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备，在锻造行业得到普遍推崇。

采用上述中频感应加热炉加工的锻件，符合锻件工艺质量要求，加热温度均匀，棒料加热连续，杜绝了棒料加热不均匀产生弯曲的现象。节约了资金，缩短了加热时间。

J37-315电加热炉改造的成功，改善了工人劳动环境和公司形象，无污染、低耗能 。感应加热炉与天然气炉相比，操作者不会再受加热炉的烘烤与烟熏，可达到环保部门的各项指标要求，同时美化了公司的外在形象。