42CrMo齒輪軸熱處理車間設(shè)計

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"齒輪軸熱處理概述4\o"CurrentDocument"熱處理車間任務(wù)5\o"CurrentDocument"2.1車間生產(chǎn)綱領(lǐng)5\o"CurrentDocument"2.2齒輪軸的服役條件、失效形式及性能要求5\o"CurrentDocument"2.2.1服役條件、失效形式5\o"CurrentDocument"2.2.2性能要求5\o"CurrentDocument"2.3齒輪軸材料的選擇6\o"CurrentDocument"42CrMo鋼的C曲線6\o"CurrentDocument"熱處理工藝設(shè)計及主要設(shè)備的選用742CrMo的工藝流程7\o"CurrentDocument"3.2熱處理工藝設(shè)計及理論基礎(chǔ)、原則8\o"CurrentDocument"3.2.1熱處理工藝設(shè)計9\o"CurrentDocument"3.2.2熱處理工藝的理論基礎(chǔ)、原則1142CrM。的正火工藝理論基礎(chǔ)、原則1142CrM。調(diào)質(zhì)工藝理論基礎(chǔ)、原則1242CrMo感應(yīng)加熱淬火工藝原理1442CrMo回火工藝理論基礎(chǔ)、原則16\o"CurrentDocument"3.3選擇設(shè)備17\o"CurrentDocument"3.3.1設(shè)備及工人的年時基數(shù)17\o"CurrentDocument"3.3.2設(shè)備數(shù)量的計算19\o"CurrentDocument"3.3.3冷卻設(shè)備20\o"CurrentDocument"3.3.4清洗、清理設(shè)備20清洗設(shè)備20清理設(shè)備20\o"CurrentDocument"3.3.5輔助設(shè)備21檢查設(shè)備21其他輔助設(shè)備21\o"CurrentDocument"3.3.6起重運輸及自動化設(shè)備21常規(guī)起重運輸設(shè)備21生產(chǎn)機械化與自動化裝置22\o"CurrentDocument"車間布局22\o"CurrentDocument"4.1車間在廠區(qū)內(nèi)的位置22\o"CurrentDocument"4.2車間面積及面積指標22\o"CurrentDocument"4.3布局原則23\o"CurrentDocument"4.4車間設(shè)備布局間距23\o"CurrentDocument"熱處理車間建筑物與構(gòu)筑物24\o"CurrentDocument"5.1建筑物的設(shè)計24\o"CurrentDocument"5.2廠房建筑參數(shù)24\o"CurrentDocument"廠房出入口24\o"CurrentDocument"5.4地面載荷及地面材料24\o"CurrentDocument"5.5特殊構(gòu)筑物及附屬建筑物的設(shè)計25\o"CurrentDocument"動力消耗及對公用系統(tǒng)設(shè)計25\o"CurrentDocument"電力安裝容量25\o"CurrentDocument"壓縮空氣25\o"CurrentDocument"6.3蒸汽26\o"CurrentDocument"生產(chǎn)用水26\o"CurrentDocument"工作人員26\o"CurrentDocument"熱處理的生產(chǎn)安全與環(huán)境保護27\o"CurrentDocument"8.1生產(chǎn)安全27\o"CurrentDocument"8.2環(huán)境保護27參考文獻錯誤!未定義書簽。齒輪軸熱處理概述軋機是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要機械，而軋機的齒輪軸是軋機中重要的傳動部分，主要承受交變載荷，沖擊載荷，剪切應(yīng)力和接觸應(yīng)力大。軸部易產(chǎn)生裂紋，齒部易磨損。因此對齒輪軸的心部要求有一定的強度和韌性，有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力。表面還應(yīng)具有一定的硬度和耐磨性。為了滿足這些性能要求，材料要有很好的力學(xué)性能，常采用42CrMo鋼經(jīng)正火，調(diào)質(zhì)，感應(yīng)加熱淬火加低溫回火已達到所要求的性能。42CrMo為中碳合金鋼，預(yù)備熱處理是正火，主要目的是為了獲得一定的硬度，便于鋼坯的切削加工，為調(diào)質(zhì)做好組織準備。調(diào)質(zhì)的目的是為了提高軋機齒輪軸的綜合力學(xué)性能。中頻感應(yīng)加熱表面淬火是使零件表面得到高的硬度和耐磨性，而心部仍保持一定的強度及較高的塑性、韌性。通過對42CrMo鋼熱處理工藝的分析，明確在執(zhí)行熱處理工藝過程中所需要注意的問題。能夠正確確定加熱溫度、時間，保溫時間，冷卻方式，其目的就是通過正確的熱處理工藝，達到所需要的性能，保證質(zhì)量。根據(jù)齒輪軸的工作條件，失效形式及性能要求，大部分材料選擇為合金中碳鋼，在設(shè)計正火-調(diào)質(zhì)-中頻感應(yīng)加熱淬火加低溫回火熱處理工藝中，本設(shè)計借鑒了《熱處理工程師手冊》，《熱處理實用數(shù)據(jù)速查手冊》，《鋼的熱處理》，《機床零件用鋼》，《金屬工藝學(xué)》等。根據(jù)工藝設(shè)計的理論基礎(chǔ)設(shè)定了完整的熱處理工藝流程，使熱處理的42CrMo中碳合金結(jié)構(gòu)鋼表面除具有高硬度，高耐磨性外，高的疲勞強度，在高溫下的強度，還要使心部具有高的的強度和韌性，從而滿足齒輪軸的質(zhì)量要求。熱處理車間任務(wù)本設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一間主要生產(chǎn)軋機齒輪軸的熱處理車間。2.1車間生產(chǎn)綱領(lǐng)所設(shè)計的熱處理車間的年產(chǎn)量為2000噸的軋機齒輪軸，屬于中等批量的生產(chǎn)任務(wù)。2.2齒輪軸的服役條件、失效形式及性能要求2.2.1服役條件、失效形式齒輪軸在轉(zhuǎn)動時主要承受剪切應(yīng)力，交變彎曲應(yīng)力，傳遞動載荷等工作，受到多次沖擊應(yīng)力。在工作過程中，由于不同的應(yīng)力作用，導(dǎo)致不同的失效形式，主要有疲勞磨損，裂紋，表面點蝕，彎曲疲勞折斷，沖擊折斷等。2性能要求具有高的疲勞極限;具有高的抗彎強度；具有較高的韌性；具有高的耐磨性；具有抗多次沖擊能力；具有高溫下的高強度；具有一定的精度。2.3齒輪軸材料的選擇齒輪軸材料的選用根據(jù)齒輪軸的工作條件，要求以及性能來確定。主要是工作時載荷的大小，轉(zhuǎn)速的高低及齒輪的精度要求來確定的。載荷大小主要是指齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩的大小,通常以齒面上單位壓應(yīng)力作為衡量標志。一般分為:輕載荷、中載荷、重載荷和超重載荷。根據(jù)要求42CrMo鋼的性能符合度非常好，其經(jīng)過正火，調(diào)質(zhì)，感應(yīng)加熱淬火加低溫回火后表面硬度可達HRC50的高硬度，表面耐磨性好，心部硬度可達HRC35~45。42CrM。鋼屬于超高強鋼，具有高強度和高韌性，淬透性好，調(diào)質(zhì)后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊的能力。淬火時變形小，高溫時具有高的蠕變強度和持久強度，且無明顯的回火脆性。42CrMo鋼中含有的合金元素Cr，Mo。其中銘能增加鋼的淬透性并有二次硬化作用?？商岣吒咛间摰挠捕群湍湍バ远皇逛撟兇啵缓砍^12%時。使鋼有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質(zhì)腐蝕的作用。還增加鋼的熱強性，銘為不銹耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。銘在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中的主要作用是提高淬透性。使鋼經(jīng)淬火回火后具有較好的綜合力學(xué)性能，在滲碳鋼中還可以形成含銘的碳化物，從而提高材料表面的耐磨性。而鉬在鋼中能提高淬透性和熱強性。防止回火脆性，增加剩磁和矯頑力以及在某些介質(zhì)中的抗蝕性，在調(diào)質(zhì)鋼中，鉬能使較大斷面的零件淬深、淬透，提高鋼的抗回火性或回火穩(wěn)定性，使零件可以在較高溫度下回火，從而更有效地消除（或降低）殘余應(yīng)力，提高塑性。所以在生產(chǎn)中常常選用42CrM。作為軋機齒輪軸的材料。其綜合力學(xué)性能優(yōu)良符合質(zhì)量要求。42CrM。鋼的C曲線通過查找《熱處理手冊》獲得42CrMo鋼的C曲線如下圖所示，成分如表1。

圖1.42CrMo鋼連續(xù)轉(zhuǎn)變C曲線表142CrMo鋼的化學(xué)成分化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)）%CSiMnPSCrNiCuMo42CrMo0.420.270.650.0050.0051.100.0050.0050.20熱處理工藝設(shè)計及主要設(shè)備的選用3.142CrMo的工藝流程加工路線備料一鍛造一正火一粗、半精加工一制齒一調(diào)質(zhì)一中頻感應(yīng)加熱淬火、低溫回火一精機加工磨齒（6級以上精度齒軸）。鍛造工藝設(shè)計鍛造齒輪軸的毛坯經(jīng)過鍛造后獲得基本的形狀。鍛造是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，已獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的加工方法。

齒輪軸的鍛造工藝與齒輪相差不大，用棒料鐓經(jīng)切削加工制成的齒軸，其纖維組織彎曲呈放射狀，所有齒部的正應(yīng)力都平行于纖維組織的方向，力學(xué)性能得到很大的提高。查閱《熱處理工藝規(guī)范數(shù)據(jù)手冊》可以找出42CrMo鋼的鍛造工藝的加熱溫度、始鍛溫度冷卻方式，本設(shè)計具體的鍛造工藝參數(shù)如表2所示。表242CrM。鋼的熱加鍛造工藝規(guī)范項目Ac1AC3加熱溫度始鍛溫度終鍛溫度鋼坯730°C800C1150?1200C1130?1180C>850C經(jīng)鍛造后其最大直徑約為80mm，采用緩冷。1—圖242CrMo齒輪軸示意圖3.2熱處理工藝設(shè)計及理論基礎(chǔ)、原則3.2.1熱處理工藝設(shè)計.預(yù)備熱處理工序一正火一般均安排在毛坯生產(chǎn)之后，切削加工之前，或粗加工之后，半精加工之前。正火的目的是為了細化晶粒、改善組織，提高切削加工性能，為淬火和最終熱處理做好準備。正火工藝曲線如圖3所示。

溫度/°c時間T圖342CrMo鋼熱處理正火工藝曲線.42CrMo鋼的調(diào)質(zhì)處理淬火后高溫回火的方法為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體，Cr能增加鋼的淬透性，提高鋼的強度和回火穩(wěn)定性，具有優(yōu)良的機械性能。截面尺寸大或重要的調(diào)質(zhì)工件，應(yīng)采用42CrMo鋼工件淬火后油冷，42CrMo鋼的淬透性較好，在油中冷卻能淬硬，而且工件的變形、開裂傾向小。所以42CrM。鋼采用840C淬油，再480度回火處理。硬度可達HRC35-45。圖4為調(diào)質(zhì)工藝曲線。溫度/°C+840°C1h空冷1—1.5h油冷480C時間圖溫度/°C+840°C1h空冷1—1.5h油冷480C.最終熱處理工序一感應(yīng)加熱表面淬火、低溫回火零件經(jīng)調(diào)質(zhì)后具有良好的綜合力學(xué)性能，但不滿足其工藝要求，所以要進行感應(yīng)表面淬火已達到所要求的力學(xué)性能，感應(yīng)加熱淬火后硬度較高，除磨削外不宜再進行其他切削加工，因此工序位置一般安排在半精加工后，磨削加工前。經(jīng)淬火后表面獲得高硬度、高的耐磨性，而心部仍維持良好的綜合力學(xué)性能。為降低表面淬火的淬火應(yīng)力，保持高硬度、耐磨性，淬火后應(yīng)低溫回火。圖5為調(diào)質(zhì)后感應(yīng)淬火加低溫回火熱處理工藝曲線。

3.2.2熱處理工藝的理論基礎(chǔ)、原則42CrMo的正火工藝理論基礎(chǔ)、原則.正火加熱溫度通常對于亞共析鋼正火的加熱溫度通常為Ac3以上30?50°C，而對于中碳合金鋼的正火溫度正火溫度通常為Ac3以上50?100C，保溫一定時間后取出噴霧冷卻這種冷卻方式稱為高溫正火。由鐵碳合金相圖如圖6可知42CrM。的加熱溫度范圍為850?900C。加熱溫度過低先共析鐵素體未能全部溶解而達不到細化晶粒的作用，加熱溫度過高會造成晶粒粗化惡化鋼的力學(xué)性能，所以我們可以選著870C。圖6Fe-C合金相圖.正火加熱保溫時間保溫時間，這個問題比較復(fù)雜，一般由試驗確定,但也有個經(jīng)驗公式:t=aKDt一保溫時間(min)a一加熱系數(shù)(min/mm)K一工件加熱是的修正系數(shù)D一工件的有效厚度(mm)工件有效厚度的計算原則是：薄板工件的厚度即為其有效厚度；長的圓棒料直徑為其有效厚度；正方體工件的邊長為其有效厚度；長方體工件的高和寬小者為其有效厚度；帶錐度的圓柱形工件的有效厚度是距小端2L/3(L為工件的長度)處的直徑；帶有通孔的工件，其壁厚為有效厚度.一般情況下，碳鋼可以按工件有效厚度每25毫米為一小時來計算，合金鋼可以按工件的有效厚度每20毫米一小時來計算保溫時間，加熱時間應(yīng)為2?3小時左右。.正火的目的正火的主要目的是消除鍛造缺陷，使其成分均勻，硬度和韌性好，并改善材料的切削性,也為調(diào)質(zhì)做好了組織準備。42CrMo調(diào)質(zhì)工藝理論基礎(chǔ)、原則.淬火溫度的選擇。42CrMo鋼，含碳量為0.42%,屬于亞共析鋼，由圖6可得含碳量為0.42%鋼的Ac3為800°C,由亞共析鋼淬火溫度要求T=Ac3+30?50(C)可得，淬火溫度T=830?850(C),我們可以設(shè)定在840Co.淬火保溫時間的確定。根據(jù)有效長度①/2=80/2=40mm，可查知，保溫時間要大于56min,為保證獲得理想組織可選1ho.確定淬火介質(zhì)。根據(jù)零件使用要求，根據(jù)圖7可知要求淬火后心部硬度大于HRC23時，至水冷端距離小于33mm方可達到要求。.確定回火溫度。在圖9不同含碳量與回火溫度的曲線中(《鋼的熱處理》胡光立、謝希文西北工業(yè)大學(xué)出版社。)查出含碳量為0.4~0.5%的曲線帶，再在縱坐標上查出HRC=35~40，取中值36其曲線帶相交的點即為加熱溫度，大約為480C。.確定回火保溫時間。由于回火保溫時間為480C，根據(jù)經(jīng)驗公式可知回火保溫時間大約為1?1.5h?；鼗鸷罂绽浼纯伞?調(diào)質(zhì)的目的。調(diào)質(zhì)使工件具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即高強度和高韌性的適當配合，還可提高一定的耐磨性，以保證零件長期順利工作。?rrir7十4—nm—HH—干耳二_i5l―L—I—~-—i~i—JL^JAa&g1ZI§M￡124H30333€3942皇水席璃的距？iUEnw圖742CrMo鋼的淬透性曲線42CrMo感應(yīng)加熱淬火工藝原理感應(yīng)加熱淬火加熱速度快，淬火質(zhì)量好，較一般淬火硬度高，得到極細馬氏體，且淬硬層深度易于控制，易實現(xiàn)機械化和自動化。其過程如下：交變電場——-交變磁場感應(yīng)電流——-渦流?B—膚表層加熱—淬火冷卻感應(yīng)加熱淬火的原理如圖9所示，電磁感應(yīng)產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電流即渦流。渦流在工件截面上的分布是不均勻的，心部幾乎等于零，而表面電流密度極大，稱為“集膚效應(yīng)”，頻率愈高，電流密度極大的表面層愈薄。依靠這種電流和工件本身的電阻，使工件表面迅速加熱到淬火溫度，而心部溫度仍接近室溫，然后立即噴水冷卻，使工件表面淬硬。電流珀《層圖8感應(yīng)加熱淬火示意圖.感應(yīng)加熱淬火加頻率的選擇感應(yīng)加熱可分為三類：高頻加熱常用頻率為(200?300)KHZ,淬硬層深度為(0.5?2.5)mm。中頻加熱常用頻率為(2500?8000)HZ,淬硬層深度為(2?10)mm。工頻加熱電流頻率為50HZ，不需要頻設(shè)備，城市用交流電即可，硬層深度為(10?20)mm以上，城市用交流電即。根據(jù)工件尺寸可知，一般硬化層深6=(10?20)%中較為合適，其中中為工件的有效直徑，中=80mm可得5^8,所以我們選擇中頻感應(yīng)加熱表面淬火。.淬火加熱溫度的確定加熱溫度及加熱速度是感應(yīng)加熱的最基本的工藝參數(shù)，它直接決定鋼的相變過程和淬火后的組織，是提高和穩(wěn)定表面淬火工藝質(zhì)量的重要保證，根據(jù)所要求的性能，可設(shè)定溫度T=900°C。.淬火冷卻方式的選擇根據(jù)所加工的工件尺寸性能，由42CrM。鋼的圖7和圖8,可知42CrM。鋼軋機齒輪軸用油淬火可滿足使用要求。但考慮經(jīng)濟等綜合因素，且42CrM。的淬透性高，易于淬透，在工業(yè)上常用選擇乳化液作淬火介質(zhì)。.感應(yīng)加熱淬火的目的表面感應(yīng)加熱淬火是為了使鋼件達到所要求的表面高硬度，高耐磨性，而心部保持較好的塑性和韌性，且呈現(xiàn)低的缺口敏感性，高的沖擊韌性和疲勞強度，已達到最優(yōu)的使用性能和工藝性能。42CrMo回火工藝理論基礎(chǔ)、原則.回火溫度確定原則42CrMo鋼軋機齒軸要有較高的力學(xué)性能,在調(diào)質(zhì)、感應(yīng)加熱淬火加低溫回火后,表面硬度需要達HRC50以上，心部硬度HRC35?45。由不同鋼含碳量的硬度與回火溫度關(guān)系曲線圖10,可知其在150?180C回火可滿足使用要求。LOU2003004W50QW7W洋好同火圖9不同含碳量鋼硬度與回火溫度關(guān)系曲線.回火溫度時間確定原則回火時間從工件入爐后爐溫升至回火溫度時間開始計算回火時間一般為1?3h，可參考經(jīng)驗公式加以確定：tn=Kn+AnD式中tn-回火時間（min）；Kn-回火時間基數(shù)；An-回火系數(shù)；D-工件有效厚度（mm），當回火溫度低于300°C時，Kn為120min和An為1由此工件回火時間為2?3h。.回火的目的42CrM。鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、感應(yīng)加熱淬火和低溫回火后獲得顯微組織表面為細馬氏體、殘余奧氏體和碳化物，心部組織為回火索氏體?；鼗鸷蟛粌H消除了淬火時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，降低了脆性，防止變形和開裂，調(diào)整了強度，硬度，塑性和韌性，而且穩(wěn)定了顯微組織和工件尺寸，使其達到了使用性能和工藝要求。3.3選擇設(shè)備根據(jù)前述的熱處理工藝設(shè)計及相關(guān)文獻的表述，選擇如下的幾種熱處理設(shè)備：中溫箱式電阻爐，低溫井式電阻爐，中頻感應(yīng)淬火爐。冷卻及清理設(shè)備有：冷卻油槽、酸洗槽'水洗槽、噴丸機。根據(jù)需要添置一些檢驗設(shè)備。3.3.1設(shè)備及工人的年時基數(shù)根據(jù)車間生產(chǎn)性質(zhì)和任務(wù)，一般單件小批量生產(chǎn)性質(zhì)的綜合熱處理車間，應(yīng)采用兩班工作制。其中個別工藝周期較長應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備或大型設(shè)備應(yīng)考慮三班工作制；安裝在生產(chǎn)流水線上的熱處理設(shè)備，應(yīng)與生產(chǎn)線生產(chǎn)班制相一致。詳細見下表。項目生產(chǎn)性質(zhì)工作班制全年工作日每班工作時數(shù)全年時間損失（%）年時基數(shù)一、設(shè)備一般設(shè)備連續(xù)工作制3355897722重要設(shè)備階段工作制32518164718小型簡易熱處理爐階段工作制3251875571大型復(fù)雜熱處理爐連續(xù)工作制33558147326二、工人一般工作條件251881830較差工作條件25181217481）設(shè)備年時基數(shù)為設(shè)備在全年內(nèi)的總工時數(shù)，等于在全年工作日內(nèi)應(yīng)工作的的時數(shù)減去各種時間損失，即：F設(shè)=D設(shè)N（1-b%）式中七一設(shè)備年時基數(shù)（h）；°設(shè)一設(shè)備全年工作日，等于全年日數(shù)（365天）-全年假日（10天）-全年星期雙休日（104天）=251天；N一每日工作班數(shù)；n一每班工作時數(shù)，一般為8小時，對于有害健康的工作，有時為6.5小時；b一損失率，時間損失包括設(shè)備檢修及事故損失，工人非全日缺勤而無法及時調(diào)度的損失，以及每班下班前設(shè)備和場地清潔工作所需的停工損失。2）工人年時基數(shù)F人=D人n（1-b%）式中F人一工人年時基數(shù)（h）；D人一工人全年工作日，等于全年日數(shù)（365天）-全年假日（10天）-全年星期雙休日（104天）=251天；b一時間損失率，一般取4%，時間損失包括病假、事假、探親假、產(chǎn)假及哺乳、設(shè)備請掃、工作休息等工時損失。3.3.2設(shè)備數(shù)量的計算根據(jù)熱處理零件分工的年處理量，分別采用各工序的平均生產(chǎn)率，可以計算得出某項設(shè)備所承擔(dān)熱處理任務(wù)的年負荷數(shù)，再根據(jù)該項設(shè)備的工作制度所確定的年時基數(shù)，即可計算得出該項設(shè)備的負荷率并確定臺數(shù)。設(shè)備需要量可根據(jù)熱處理工序生產(chǎn)任務(wù)和設(shè)備生產(chǎn)能力計算出設(shè)備年負荷基數(shù)，再計算設(shè)備需要量。設(shè)備年負荷基數(shù)設(shè)備年負荷基數(shù)G為：G=Q/p式中Q-設(shè)備年需完成的生產(chǎn)量（Kg/年）p-設(shè)備生產(chǎn)率（Kg/h）設(shè)備數(shù)量計算C=G/F式中F-設(shè)備年時基數(shù)（h）由上述的計算方法所得到的結(jié)果如下序號設(shè)備名稱型號用途生產(chǎn)率(Kg/h)年時基數(shù)(h)數(shù)量1中溫箱式電阻爐RX—75—9正火、淬火80772242低溫井式電阻爐RJ—75—6回火80772243感應(yīng)淬火爐GC—1205淬火一471813.3.3冷卻設(shè)備使用的主要冷卻設(shè)備是油槽。油槽為冷卻介質(zhì)，設(shè)備主要是由盛油的槽子構(gòu)成。油的粘度對冷卻能力和冷卻均勻性有顯著的影響?？梢酝ㄟ^配備介質(zhì)攪拌裝置和對介質(zhì)進行適當加熱(40?95°C),提高其冷卻能力和冷卻的均勻性。淬火油槽通常配有如下功能：介質(zhì)攪拌功能、介質(zhì)加熱和換熱功能、介質(zhì)的油煙收集和處理功能、防火和滅火功能、輸送工件完成淬火工藝過程的功能等。3.3.4清洗、清理設(shè)備清洗設(shè)備隨著熱處理工藝的發(fā)展和對環(huán)境衛(wèi)生的要求日益提高，零件熱處理前后的清洗更加重要。一些化學(xué)熱處理工藝操作前要求除油，有的利用熱處理爐廢氣燒盡表面油污，以保證熱處理質(zhì)量。零件的熱處理后除油，可防止回火過程中產(chǎn)生大量的煙霧，污染環(huán)境，同時保持零件表面光亮。目前主要清洗設(shè)備有：室內(nèi)和輸送帶式、懸掛輸送鏈式、滾筒式清洗機、溶劑清洗及其他超凈清洗設(shè)備。清理設(shè)備使用的是噴丸機。為清理零件熱處理后表面的氧化皮，可采用噴砂機、噴丸機、拋丸機、噴丸清理滾筒、砂輪機、拋光機、酸洗槽等。隨著檢驗設(shè)備的發(fā)展，過去常用酸洗方式清理氧化皮，現(xiàn)已多采用噴丸清理，并發(fā)展了強化噴丸和應(yīng)力噴丸等先進技術(shù)。3.3.5輔助設(shè)備（1）檢查設(shè)備為檢查零件熱處理后的硬度，一般采用布氏、洛氏、肖氏硬度計。（2）其他輔助設(shè)備其他輔助設(shè)備，包括焊接設(shè)備，存放工具夾裝置，如工具架、吊具架、冷卻盤，切取式樣設(shè)備，如鋸床、切割機、磨光試樣機等。為感應(yīng)加熱用感應(yīng)器制造服務(wù)，以及為儀表的檢修校正服務(wù)。3.3.6起重運輸及自動化設(shè)備（1）常規(guī)起重運輸設(shè)備起重設(shè)備根據(jù)設(shè)備安裝、修理、工藝所需起吊運輸最大零件重量以及工藝平面布置決定，起重設(shè)備適用范圍及選擇原則見下表。起重設(shè)備適用范圍及選擇原則設(shè)備名稱常用規(guī)格主要適用范圍選用意見橋式起重機5?10t大型設(shè)備維修，大型零件運輸、裝卸般廠房長50米選用一臺梁式起重機1?3t中小型設(shè)備維修，中小零件運輸、裝卸每跨可選一臺懸臂起重機0.25?1工作量較大的局部區(qū)，橋式、梁式起重機達不到的地方為某項設(shè)備及工藝專設(shè)懸掛運輸鏈———輥道———平板車———電瓶車、叉車、手推車———（2）生產(chǎn)機械化與自動化裝置熱處理設(shè)備的機械化與自動化，車間之間及車間內(nèi)工序之間的機械化運輸裝置及控制，根據(jù)零件的產(chǎn)量和生產(chǎn)過程的具體需要，合理選用與布置，以改善勞動條件，提高生產(chǎn)率。輥道輥道可運輸和貯存部分零件，將不同工序聯(lián)系起來，有著不同形式布置，如直線型、U型、L型、環(huán)型等。軌道車根據(jù)不同的設(shè)備操作和布置選用，如利用普通軌道車和激動軌道車聯(lián)系淬火、清洗、回火等周期作業(yè)爐。單軌電動葫蘆單軌葫蘆可將各工序設(shè)備聯(lián)系起來，可布置成一字型、L型、環(huán)型。懸掛運輸鏈用于車間之間或工序之間的運輸，連續(xù)運行，通過與下降段配合，可實現(xiàn)連續(xù)式爐生產(chǎn)線的全過程機械化運輸。車間布局4.1車間在廠區(qū)內(nèi)的位置對熱處理車間在總體布置中要求：（1）熱處理車間散發(fā)大量燃燒廢氣、保護氣氛廢氣，其他有害氣體及油煙、粉塵等，所以應(yīng)位于其他廠房下風(fēng)向，且要有衛(wèi)生防護帶。（2）熱處理車間靠近各類震源時，應(yīng)該有一定間距或采取相應(yīng)的隔震措施，震源如鍛錘、空壓機、氧氣機、鐵路等。熱處理車間為綜合性處理車間，為全廠服務(wù)，在工廠總體位置中應(yīng)選擇適中的位置或靠近與其聯(lián)系多的車間。4.2車間面積及面積指標車間總面積包括工藝設(shè)計中用于基本生產(chǎn)設(shè)備和輔助設(shè)備所占用的面積，包括廠房、披屋、露天起重機下的有效面積。生產(chǎn)面積生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)備之間通道、工人操作、工件存放地所占用的面積，以及清洗、清理、矯正、取樣、運輸設(shè)備所占用的面積，占總面積50%?70%。輔助面積變配電間、變頻間、電容期間、檢驗間、快速實驗室、保護氣氛制備間、機修間、儀表間、通風(fēng)機室、各類倉庫、主要通道、露天倉庫等所占用的面積，占總面積30%?50%。4.3布局原則大型連續(xù)式設(shè)備及機組的布置，根據(jù)數(shù)量確定是否跨廠房跨度，盡量在同一跨度中，有利于使用起重設(shè)備。車間有一端封閉墻體時，大型設(shè)備盡量靠在內(nèi)墻布置，以利用采光和通風(fēng)。熱處理車間在工藝流程基本順暢的情況下，可按設(shè)備分片布置。設(shè)備布置應(yīng)符合工藝流程的需要，零件的流向應(yīng)盡量由入料端向出料端，避免交叉和往返運輸。設(shè)備應(yīng)盡量布置整齊，箱式爐以爐口取齊，井式爐以中心線取齊。需要起重運輸工具的設(shè)備，應(yīng)布置于起重機有效范圍內(nèi)。需局部通風(fēng)的設(shè)備應(yīng)靠外墻或靠近柱子布置，以利于通風(fēng)管的引出。車間內(nèi)應(yīng)避免隔斷，對必須設(shè)置隔離間的應(yīng)集中于車間的一端。噴砂間靠外墻隔斷，有利于砂的儲存和設(shè)置除塵裝置。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)應(yīng)留有零件裝卸及存儲面積或立體倉庫。車間需留出必要的通道，通道的尺寸隨車間使用運輸車型而異。車間預(yù)留擴建面積可采取車間內(nèi)預(yù)留設(shè)備空地或預(yù)留增跨或接長廠房空地。留有計算機控制管理房地。綜上所敘,科學(xué)的生產(chǎn)設(shè)計和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素。保證滿負荷生產(chǎn)、充分發(fā)揮設(shè)備能力是科學(xué)管理的目標之一。先進工業(yè)國家從能源利用率和生產(chǎn)成本的精打細算出發(fā)，在電和燃料的一次和二次能源的調(diào)配上做出合理的選擇，在熱處理能源結(jié)構(gòu)、充分利用廢熱、余熱上積累了豐富的經(jīng)驗。我國機械工業(yè)95%以上的熱處理爐用電是很不合理的，在當前天然氣資源已能充分供應(yīng)的條件下，熱處理的能源結(jié)構(gòu)必須調(diào)整和改變。研究、開發(fā)和推廣節(jié)能的熱處理工藝是投入小、見效快的節(jié)能措施。熱處理設(shè)備的選型、結(jié)構(gòu)和使用上也都有很大的節(jié)能潛力。4.4車間設(shè)備布局間距(1)爐子后端距離墻柱的距離，一般箱式爐采用1?2m；煤氣爐和油爐取1.5?1.8m；可控氣氛爐應(yīng)留出輻射管取出的距離。爐子之間的距離，小型爐0.8?1.2m；中型爐1.2?1.5m；大型爐1.5?2m；間隙式爐組成的生產(chǎn)線0.5?0.8m；連續(xù)式爐3.0?4.0m。井式爐間的距離，小型爐0.8?1.2m；中型爐1.2?1.5m；大型爐2.5?4m。井式爐爐口距地面距離，滲碳爐0.3m；正火、回火爐0.7?0.8m。熱處理車間建筑物與構(gòu)筑物5.1建筑物的設(shè)計防火熱處理廠房耐火等級通常為一、二級耐火建筑物，要求墻、地面、頂棚等必須耐火，通常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。通風(fēng)為排出煙塵、熱量，廠房要有一定高度，合理開設(shè)天窗，使廠房有良好的自然通風(fēng)條件。采光根據(jù)需要設(shè)天窗和屋面窗以保證良好的采光需要。5.2廠房建筑參數(shù)廠房的跨度與柱距取決于產(chǎn)品工藝的需要和設(shè)備選型。在選用井式爐時，可將爐子置于地坑內(nèi)或采用操作平臺。將爐子置于地坑可降低廠房高度，節(jié)約造價。5.3廠房出入口廠房一般人行出口寬1.8m，高2.4m。5.4地面載荷及地面材料熱處理車間的地面載荷取決于生產(chǎn)的對象和性質(zhì)(詳見表)，熱處理車間地面材料部門名稱選用地面層材料毛皮熱處理混凝土、塊石、鋼磚、鑄鐵板半成品熱處理混凝土、水磨石輔助熱處理混凝土、水磨石、馬賽克噴砂間混凝土、水磨石酸洗間馬賽克、耐酸水泥高中頻間水磨石油冷卻地下室混凝土5.5特殊構(gòu)筑物及附屬建筑物的設(shè)計熱處理車間的地下設(shè)施和需要安裝在地坑中的設(shè)備較多。還有許多地溝，如通風(fēng)溝、管道溝、煙道等，需處理好走向，以確保無不干擾。而由于生產(chǎn)和工藝的需要，車間內(nèi)建有各類附屬的小隔間，如變電間、配電間、噴砂間。，有一些如機修間、鉗工工作間、電工工作間等不需要封頂?shù)母糸g，可采用墻體或玻璃隔斷。動力消耗及對公用系統(tǒng)設(shè)計熱處理車間需消耗的各種動力和輔助材料，包括電力、壓縮空氣、蒸汽、水、油類等。6.1電力安裝容量熱處理車間電力消耗包括動力用電、工藝用電和照明用電。動力用電，是指熱處理車間各種機械裝置的驅(qū)動電動機所消耗的電量。其消耗量按照各設(shè)備安裝容量和設(shè)備負荷時間計算。由熱處理車間設(shè)備明細表，得用電總量二1450KW，加上在熱處理工程中加熱工件和工作介質(zhì)所消耗的工藝用電和照明用電，取2200KW。6.2壓縮空氣熱處理車間壓縮空氣用于連續(xù)用氣設(shè)備，如噴砂、噴丸設(shè)備、風(fēng)動工具、吹掃噴嘴等。其消耗量的計算是以溫度為20攝氏度，壓力為101.3KPa時的自由空氣為標準的。包括爐溫升降氣缸壓縮空氣的消耗量、各類用途噴嘴壓縮空氣消耗量。6.3