热处理设备自动化控制

　　摘要：文章描述50年来我国的热处理机械化自动化技术发展与应用，经历了购买和仿制、自力更生研制、引进和开发创新的发展历程，取得的成就是巨大的。该文还就我国的热处理自动化技术发展应用现状，提出可持续发展的我国特色的热处理自动化技术发展观点。
　　关键词：热处理；设备；自动化
　　一、热处理设备自动化生产线的发展
　　建立热处理生产线为最大限度地实现热处理过程的机械化与自动化创造了条件。我国的一些大型骨干企业的热处理，都不同程度地发展了热处理生产线技术。
　　中频淬火—调质热处理生产自动线的研制与应用在我国起步较早。60年代初，我国的汽车、拖拉机、柴油机、轴承、工程机械等行业开始研制中频感应加热淬火—回火自动线技术，到60年代末应用相当普遍，如发展了半轴、转向节、三销轴、曲轴及连杆等零件的中频淬火机及生产线技术。
　　我国在60年代后期又发展了高频淬火—回火生产自动线技术，例如第二汽车制造厂建立了3条钢板弹簧高频淬火—回火生产线，线上自动上料、变频加热与升温仅需150s。我国发展的盐浴炉热处理生产线，由1台中心控制柜控制，除装卸料需人工外，其它各步操作可根据工艺要求编排工步顺序，再按工步顺序绘制动作顺序图，预先在控制柜的矩阵板上进行程序编制。
　　可控气氛连续式单(双)排渗碳(氮)生产自动线、密封箱式多用炉生产自动线、等温退火(正火)生产自动线及磷化生产自动线，适用于齿轮、套圈及轴类零件生产，保证零件热处理质量。60年代初，我国开始发展可控气氛渗碳(氮)生产自动线，到了70年代，应用较普遍。而汉江钻头厂的渗碳、渗硼、镀铜、退铜及磷化生产线，自动化程度都达到了同期国际先进水平。
　　80年代后期，第一汽车制造厂引进美国豪尔柯劳弗特(Holeroft)公司的双排无罐渗碳生产线，采用PC机控制及智能化碳势/温度控制仪，实现温度、碳势及动作程序自适统一控制，具有数据记录、事故报警及分析功能。铁道部机械行业在引进日本的可控气氛渗碳淬火自动线后，铁道部工程局勘测设计研究院研制成功光亮淬火—回火生产自动线，渗碳层精度可控制在±0.05%以内，渗碳层深度可控制在±0.007mm以内。
　　热加工过程的综合化和自动流水线，是我国热处理自动化技术发展应用的另一特征。60年代中期，第一汽车制造厂锻造分厂建成55号钢锻造余热淬火—回火生产线。1978年后，第一汽车制造厂和第二汽车制造厂及洛阳拖拉机制造厂引进国外先进制造技术，分别发展了连杆、曲轴及前梁(桥)锻件的锻造余热淬火—回火生产线，北京内燃机配件总厂就有11种零件应用锻造余热淬火处理技术。
　　在大批量机械加工流水线及自动线中，安排热处理生产线，我国早有发展。热处理工艺的不断优化，在很大程度上也提升了热处理设备的控制技术，2007年，中信戴卡引进东大三建更加先进的无料筐步进式热处理自动生产线，保温阶段实际工件温度波动在±3℃以内，产品性能一致性更强，并且实现了全线的无人工搬运，同时余热利用技术也得到充分发挥。同样，仪器仪表、汽车及柴油机行业生产也发展了冷热加工生产线。
　　二、关于热处理设备自动化控制的几点思考
　　（一）热处理自动化技术发展的重要意义
　　热处理自动化技术的发展应用具有鲜明的时代特征，其中，政府的推动是热处理自动化技术发展应用的最重要因素。热处理自动化技术的发展历程表明，当人们深入研究并真正认识了发展应用热处理自动化技术在发展国民经济中的意义时，新的热处理自动化技术就会很快问世，并从初级形式逐步向高级形式发展。
　　（二）现代自动化技术是一种新型生产力
　　现代自动化技术是一种完全新型的生产力，是直接创造社会财富的主要手段之一。因此，自动化技术受到世界各国的广泛重视和应用。
　　发展应用热处理自动化技术，广泛采用机械化自动化设备、装置及自动控制系统，自动控制热处理过程工艺参数，提高工艺参数控制精度，从而提高热处理质量。因此，发展应用热处理自动化技术，符合我国社会主义经济发展国情，是实现我国工业现代化的重要措施之一。
　　（三）热处理自动化技术发展差距
　　近20多年来，我国的热处理自动化技术有很大发展，应用范围也在扩大。目前，我国的热处置设备自动化设备及自动检测、调节与控制装置数量少，应用不普遍和稳定性差，制约了我国热处理自动化技术发展与提高。
　　（四）发展热处理自动化技术规划
　　发展我国的热处理自动化技术，应根据我国国情、厂情，结合实际制订发展热处理自动化技术的方针与政策，规划长远发展方向和重点。
　　1.结合实际，因地制宜
　　注重实用发展热处置设备自动化技术，推广应用的自动化技术应该是成熟并经生产实践验证确有成效的。我国的热处理要有一批结合自身实际需要的自动化软硬件技术，按不同的侧重点和总体规划分阶段推进的有直接效益的应用工程，力求适用适度，不可一哄而上，搞低水平重复，浪费时间和资金。
　　2.发展低成本热处理自动化技术
　　目前，我国的热处理应该首先发展工艺成熟的大批量生产的自动化技术。大批量生产的产品品种单一，结构稳定，产量很大，具有连续流水作业和综合机械化的良好条件，投资省，见效快，提高热处理自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果。采用刚性自动化生产合理可行，能取得较好的经济效益。
　　3.节能和环保是实施绿色热处理生产及实现可持续发展的关键
　　发展热处理自动化技术，需从可持续发展和环境保护两方面统筹考虑。必须研究和推广适合我国国情的节能、环保新技术和新设备，如余热利用技术、机械手和机器人应用技术等。
　　4.技术引进是实现技术进步的捷径
　　发展我国的热处理自动化技术，走引进技术与自主研制相结合的发展道路，既要引进国外先进的制造技术，我国幅员辽阔，工业生产部门繁多，情况差别较大，靠引进国外技术发展我国的热处理自动化是不可取的，只能走引进、消化、吸收及再创新之路，才能立足于发展我国特色的热处理自动化技术。
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