轴承热处理装备技术水平分析及其对策探讨

    国外轴承热处理装备现状
    经过数十年的不懈努力，西方发达国家的热处理装备已普遍实现了机械化和自动化，热处理淬火炉、退火炉、渗碳炉等已全部采用可控气氛，模压淬火、等温淬火、分级淬火等设备已普遍采用，热处理炉的热效率已超过35%，工件平均单耗已降至450度/吨以下，并且微机控制技术已广泛应用于热处理的程序控制、数据存贮和管理等方面。西方发达国家的热处理装备水平，以瑞典的SKF、美国的TIMKEN、德国的FAG、日本NTN和NSK五大轴承生产集团领先水平，现分工序介绍如下： 1、轴承毛坯退火设备西方发达国家自六十年代以来，由于采用新的加工成型方法，锻坯精度提高，毛坯尺寸留量下降，轴承毛坯退火已普遍采用保护气氛等温球化退火设备，不仅提高了退火工件质量，缩短了退火时间，提高了生产率，也有效地降低了锻造毛坯的材料消耗。如日本的NTN和NSK、瑞典SKF、德国FAG等都采用效率极高的辊底式连续等温退火炉，个别厂家采用双层辊底式退火炉，原苏联一些国家采用推杆式等温退火炉，此外感应加热快速球化退火炉及超声波退火设备在国外也应用较广。
    2、轴承零件淬回火设备
    轴承零件淬回火是轴承热处理的关键工序，西方发达国家历来非常重视淬回火热处理设备的更新改造。到目前为止，除单件大型轴承零件的淬火回火外，其余已全部采用自动化极高的可控气氛生产线，实现了自动上料、淬火前后自动清洗、烘干和回火，并根据产品质量的不同要求，采用模压淬火、等温淬火和分级淬火设备，并配备自动量变形或尺寸选别机。淬火后氧化脱碳层已降到0.03mm以下，表面颜色光洁均匀，热处理变形得到了有效控制，加工留量减少，节省了原材料，轴承的耐磨性和疲劳寿命也有较大提高。选用情况见表1。
    3、渗碳轴承零件的热处理设备
    西方发达国家大批量生产的中小型轴承套圈多数采用推杆式气体渗碳炉生产线渗碳，个别企业采用真空渗碳炉或无马弗网带炉渗碳，碳氮共渗在震底炉或无马弗网带炉生产线上进行；中批量、多品种套圈一般在辊底式气体渗碳炉或多用炉渗碳；大型或特大型套圈在大型井式气体渗碳炉上渗碳；对于易变形的套圈还配有多工位自动淬火压床压淬，所用渗碳气氛多为吸热式气氛或氮基气氛。无论是连续式还是周期式渗碳炉，其程序、温度、气氛碳热均采用微机加PID调节控制。
    4、轴承零件的感应加热设备
    感应加热技术由于具有加热速度快、工件氧化脱碳少、生产效率高、能耗低、便于实现机械化和自动化等优点，在国外已得到了较大发展，如德国FAG公司、原苏联的部分轴承企业等都采用感应加热设备，对Φ12.7~44.24mm的钢球、Φ15~21mm的滚子和Φ150mm以下的套圈进行中频感应加热，其生产线主要由自动上料机构、导向机构、感应淬火炉、淬火油槽、喷淋式清洗机和感应回火炉等组成。日本NTN公司的某些套圈采用中频感应快速加热，然后进入输送带炉中保温，其加热时间可缩短3/4，取得了较大的经济效益。