热处理行业技术改造方向【转帖】

老翻砂匠

近20年国内研制及引进具有先进水平的少、无氧化加热炉，如真空炉、保护气氛炉、可控气氛炉、离子渗氮炉等占比例不足20%，尽管如此，这些先进加热设备由于管理和操作者的素质不高，并未充分发挥设备应有作用。

　　因此，对热处理加热炉技术改造势在必行。要推广新技术、开发新工艺材料、培训职工提高行业员工素质。热处理工艺装备的更新工作亦相当繁重，在推广采用新型的真空加热设备和保护气氛、可控气氛加热设备的同时，对传统的现役老旧加热设备进行技术改造同样重要。选择切实可行有实用方案和技术改造措施，加以推广，可为企业和国家创造可观的财富。

　　天然气是最佳能源合理选择能源是热处理设备节能要考虑的首要问题。热处理的能源一般可分为电能和燃料两大类。用电或用燃料，以及用何种燃料取决于生产成本，能源供应条件，操作与控制的难易程度、可靠性，热处理工艺的特性和对生态环境影响等综合因素。

　　电加热干净，温度易控制，辅助设施少，操作简便是其优点。用电阻炉加热理论上可获得70%~~80%的热利用率，但电是二次能源，考虑到发电的效率，电阻炉的综合热利用率不超过30%。电能价格高，从而生产成本也高。由于科学技术的发展，水电和核电比重的增加，在国际上电能的价格有相对降低的趋向，所以，当前国际上的动向还是采用电能的比重逐步增加。

　　用燃料比用电便宜，但其燃烧过程较为复杂，同时用燃料比用电会造成较多的环境污染。但随着控制技术的进步，使气代电和液体燃料炉温度实现精确控制成为可能。

　　天燃气是一次能源，热处理炉除直接燃烧可获得至少30%的热效率外，烟道气废热还可用来预热燃烧，用空气、回火炉加热、清洗液和淬火油的加热以及其他生活用途，使绝对的热利用率可达到80%以上。目前，先进工业国家的热处理燃料炉占有相当比重。

　　据调查，西欧国家热处理用燃料炉的比重占20%~30%，美国占25.5%，而日本燃料炉主要用重油、煤油、液化气和城市煤气总共占61.4%。

　　近10年来，我国天燃资源勘探有重大突破。将为热处理行业创造非常便利的用气条件。广大企业应看到热处理能源变化的这种有利前景，在热处理生产技术改造和设备的更新中充分地考虑和利用。

　　圆形炉节能效果明显企业通常是从工艺要求、工件形状和尺寸、生产批量出发来选择炉型。从热处理能源利用角度看，要考虑加热炉的效率，密封性和炉子外形。当工件批量大、品种单一时，应采用连续式炉。在相同炉膛容积下，圆（柱）形炉比方形炉节能效果明显。

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中国热处理技术研究与发展路线图应当是: 精密-高效-经济-清洁，并包容如下几个主要部分:
1) 理论基础。热处理的理论基础是相变。相变研究的新发现是热处理技术创新的向导。热处理还涉及多种科学理论，其中包括抗疲劳理论。
2) 基本理念。遵循的基本理念应包括: ① 创新，以技术创新求发展、求自主产权和核心竞争能力; ② 特色，突出重点，形成特色“know-how”，以特色求强、求领先; ③ 体系，体系才是生产力，形成技术体系，提升生产力，创造效益; ④ 竞争，以品牌参与国际竞争，求竞争地位。
3) 目标。目标可分为3 个层次: ① 高端产品，聚焦发动机和变速箱; ② 长寿命关键基础构件，传动构件: 齿轮、主轴承; 转动构件: 叶片、轮盘、轴; 主承力构件: 对接螺栓、弹簧; ③ 技术，精密、高效、经济、清洁技术。指标是国际先进水平。
4) 技术内涵。包括① 关键技术体系: 表层复合硬化; 复合表层组织再造改性; 真空热处理; 高能热处理; 感应热处理; 虚拟热处理; 智能数显热处理工艺装备; 精确控制传感器; 专业化生产; 失效反馈等。② 相关技术体系: 材料体系; 性能评价、演示验证体系。
5) 实施途径。涉及① 技术的“全过程”研究: 实施应用基础理论-热处理技术-工程化生产-失效反馈“全过程”研究，形成可用、可靠技术体系; ② 技术传递
机制: 包括研究机构，专业化生产厂，评价、演示、失效反馈机构和协调机构; ③ 人才培育体制: 包括高、中、技级; ④ 高点起步: 自国外在役、在研先进技术起步;
⑤ 双轨运行: 目标技术研究开发与现用生产技术分别运行，协调发展; ⑥ 经费投入机制: 包括国家、企业、引资; ⑦ 时限: 以5 ～ 10 年达到国外在役先进技术水平;
10 ～ 15 年基本达到国外届时先进技术水平。6) 管理创新。涉及① 落实科学发展观; ② 管、产、研、学、学( 协) 会结合; ③ 建立( 热处理) 基础技术推动先进材料和高端制造机制; ④ 理顺技术转化与利益分享机制。