1. Классификация оборудованиятермических цехов

Оборудование термических цехов делится на три группы: основное, дополнительное и вспомогательное.

Основное оборудование применяется для выполнения технологических операций термической обработки, связанных с нагревом, охлаждением деталей и включает: печи, нагревательные установки и охлаждающие устройства (закалочные баки, закалочные машины, оборудование для обработки холодом и т.п.).

К дополнительному оборудованию относится оборудование, которое приме­няется для выполнения дополнительных технологических опера­ций в термических цехах–правки и очистки деталей (правильные прессы и очистные установки, травильные ванны, пескоструйные и дробеструйные аппараты, моечные машины и т.д.).

К вспомогательному оборудованию относится оборудование, которое приме­няется для приготовления карбюризатора и контролируемых атмосфер; тепло­энергетическое оборудование, в состав которого входят устройство для охлаждения закалочной жидкости, санитарно-техническое оборудование, воздуходувки и пр.; подъемно-транспортное оборудование: мостовые краны, поворотные краны, монорельсы с электро­тельферами, рольганги, транспортеры, конвейеры и т. п.

Приборы неразрушающего метода контроля твердости и струк­туры деталей для определения пороков металла, глубины закален­ного или цементованного слоев, содержания углерода в цементо­ванном слое (углеродный потенциал) составляют самостоятельную группу.

2. Основное оборудование термических цехов

Основное оборудование применяется для выполнения технологических операций термической обработки, связанных с нагревом, охлаждением деталей и включает: печи, нагревательные установки и охлаждающие устройства (закалочные баки, закалочные машины, оборудование для обработки холодом и т.п.).

Классификация основного оборудования термических цехов приведена на рис. 1.

Печи и нагревательные установки классифицируют по технологическому назначению, по виду тепловой энергии, по способу и степени механизации, по использованию различных сред при нагреве.

По технологическому назначению печи и нагревательные устройства делятся в зависимости от операций, для которых они предназначены, на отжигательные нормализационные, закалочные, отпускные, цементационные, азотировочные и т.д.

Рис. 1. Классификация основного оборудования термических цехов

В большинстве случаев один и тот же процесс термической обработки соверша­ется в печах неодинаковых конструк­ций и, наоборот, одна печь часто слу­жит для разных операций термической обработки, например для нагрева под за­калку, нормализацию, высокий отпуск.

При выборе технологического процес­са термической обработки необходимо учиты­вать температуру нагрева, точность ее регулирования, равномерность нагрева по величине садки и возможность при­менения контролируемой атмосферы.

По виду применяемого топлива или тепловой энергии печи и нагревательные устройства работают на жидком, газообразном топливе и электроэнергии.

По источнику тепловой энергии нагревательные устройства для терми­ческой обработки подразделяются на пла­менные, электрические и печи аэроди­намического подогрева (ПАП). В по­следних используется энергия, выделя­ющаяся в результате трения и местных сопротивлений воздуха или газа, дви­жущегося с высокими скоростями.

По способу и степени механизации печи делятся на толкательные, конвейерные, карусельные, барабанные и другие. Эти печи могут иметь устройства для ручной загрузки и выгрузки изделий, для автоматической выгрузки и т.д.

По использованию различных сред при нагреве печи и нагревательные устройства классифицируют на печи с контролируемыми атмосферами (нейтральными, науглероживающими), печи-ванны с расплавленными солями и металлами.

При нагреве в печах с контролируе­мыми атмосферами определенных со­ставов металл не обезуглероживается и не окисляется или только слабо туск­неет. В первом случае нагрев называ­ется светлым, во втором – чистым.

Контролируемые атмосферы применя­ются также при газовой цементации, газовом цианировании и как специаль­ные – при азотировании, газовом хро­мировании и тому подобное.

Печи-ванны применяются для на­грева в жидких средах деталей под за­калку м отпуск; цианирования мелких деталей и инструмента; патентирования проволоки и ленты; нагрева дета­лей из легких сплавов. Жидкие среды позволяют быстро и равномерно нагре­вать детали, с высокой точностью под­держивать необходимую температуру и избегать окисления поверхности.

Определяющими факторами при выборе конструкции термических печей являются способы механизации загруз­ки, выгрузки и движения деталей в пе­чи, которые в свою очередь зависят от характера производства.

При единич­ном производстве термической обра­ботке подвергается большое число де­талей, различных по форме, размерам и марке сплавов. В этом случае наибо­лее пригодны универсальные камерные печи периодического действия.

При массовом производстве по од­ному режиму обрабатывается значи­тельное количество одинаковых или однотипных деталей. В этом случае используют специализированные печи поточного производства увеличенной длины. Перемещение деталей в них механизировано.

Автоматизация и механизация ус­ложняют постройку печей и нагрева­тельных устройств и увеличивают их стоимость, но при этом обеспечивают­ся большая надежность и точность со­блюдения технологического процесса, резко сокращаются расходы по зар­плате и в конечном итоге быстро оку­паются производственные затраты. По­этому при массовом производстве целесообразно создавать поточные аг­регаты и комплексные поточные авто­матические линии.