摘要：本文介绍了摇枕、侧架连续式热处理技术的应用、连续式热处理生产线的组成及生产过程，重点说明了连续式热处理生产的优点。理化检测结果表明：连续式热处理生产的产品拥有优良的使用性能，应该广泛推广。
关键词：摇枕、侧架；连续式热处理技术
Abstract：This paper introduced the application of the technology for continuous heat treatment of bolster and side frame，the structure and the main process of continuous heat treatment.It introduced especially the advantage of continuous normalizing heat treatment.The experimental results indicate that the samples of continuous heat treatment can gain wonderful mechanical properties.The technology has great significance on the development of casting industry.
Key words：bolster and side frame；the technology for continuous heat treatment
铁路货车摇枕、侧架是货车转向架走行部分的关键受力零部件，承载着货车自身和装载货物的重量。其性能的好坏，直接关系着铁路的行车安全。摇枕、侧架在铸造出来以后，原始奥氏体晶粒往往都很粗大，其使用性能，特别是冲击韧度和塑性显著降低，很容易发生断裂。因此，在实际生产中，需要通过正火热处理的方式来细化晶粒，改善组织，提高摇枕、侧架的抗冲击性，满足使用要求。连续式热处理生产线具有加热效率高，炉温均匀性好，冷却能力强大，自动化程度高，所生产出来的摇枕、侧架力学性能和金相组织优良，产品质量稳定等优点。目前我国铁路货车生产企业已经推广使用连续式热处理生产线对摇枕、侧架进行正火热处理，大大的提高了产品的可靠性，保障了铁路的行车安全。
1 货车摇枕、侧架热处理工艺
我国铁路货车摇枕、侧架所选用的材料为B+级钢材质，其牌号为ZG25MnCrNi，根据铁路行业的相关技术要求，摇枕、侧架在铸造出来后，要经过正火热处理，才能达到使用要求。摇枕、侧架正火热处理的工艺规范为加热、升温、保温、出炉和冷却几个阶段组成，其最终保温温度为900℃，保温时间为3小时左右。对热处理后技术指标要求：
2 连续式热处理生产线的组成以及生产过程
连续式热处理生产线主要由装件工位、传送链及悬挂小车、正火加热炉、风冷室、卸件工位及电控系统组成。正火加热炉按照长度平均分为十个区，炉内共有三十支热电偶全部参与温度控制。正火加热炉分为五个加热区和五个保温区，其保温精度为±10℃，炉内的温度控制为电控系统自动控制。正火炉功率为3636千瓦，炉内共有二十二组悬挂小车，可以悬挂四十四件铸件。风冷室主要由鼓风机、引风机、风箱组成，可以容纳二十件铸件。传送链和悬挂小车，主要是采用机械驱动的方式运行，当完成一个机械循环后，炉门开启一次。悬挂吊具在设备运行过程中承载着铸件的重量，其主要组成部分为主吊杆和副吊杆，主吊杆为上部公共部分，下面挂副吊杆可以根据铸件的类型进行切换。连续式热处理生产线有一整套先进的报警系统，当炉门开启失灵或者走行部分出现异常的时候，系统会发出自动报警提示，在控制室的电脑就会有显示，并且会很清晰的显示出故障所在的位置，操作者只需要根据报警系统的提示，排除故障就可以继续生产了。当准备工作完成后，打开电源开关，检查生产线的温度控制仪表，电气系统，链传动系统。一切正常后启动正火加热炉进行加热，最开始进行空载加热。正火加热炉一区到五区为升温区，六区到十区为正火保温区。当各个区的温度达到设定值后，铸件才可以进入炉内加热。连续式热处理生产线的生产节拍是22-27分钟，目前生产中设定的节拍是24分钟。当正火保温结束后，炉门自动开启，两车铸件快速进入风冷室风冷，风冷时间为120分钟。生产过程如图所示
经过连续的升温、保温操作后，按照设定节拍出窑，进入冷却室冷却，之后到达卸料工位，完成一个循环
3 连续式热处理窑生产的优势所在
3.1加热类型：天燃气热处理窑是依靠燃烧气体放出热量来加热铸件的，其加热效果受燃气浓度、燃气压力和气流速度的影响，操作者在实际工作中，需要对燃气压力进行手动控制，相关工作经验和熟练操作程度，直接决定着产品的内在质量；而连续式热处理窑采用的电加热的方式，升温采取的是阶梯升温的方式，即在一个温度区加热完成后，自动进入下一个温度区，操作者只需要操作电脑就可以完成加热过程，对人为因素的依赖降到了最低。
3.2加热方式：台车式燃气窑采取的是铸件堆在一起的摆放方式，产品之间是紧紧的挨在一起，彼此之间没有足够的物理空间，不利于燃气的流动。当燃气进入窑内时，是将所有的铸件作为一个整体包裹在一起进行加热的，而不是对每个铸件分别进行加热。处于外面的铸件已经被加热了，而位于里面的铸件由于离燃烧的气体相对远一些，则没有被加热，只能够依靠钢铁材料优良的热传导特性来获得热量，这就造成了铸件之间温度增加的不均匀性，这容易造成铸件之间显微组织上的差异，随着加热温度的进一步升高，外面先受到加热的铸件，奥氏体化的过程可以充分的进行，晶粒得以细化。而处在中间部分的铸件，由于受到的热量并不是燃气直接加热的，而是从其他的铸件逐渐传导过来的，在时间上存在着一定的滞后。即使经过较长时间的保温，其奥氏体化过程的进行也比外面的铸件要慢一些。这种加热时间上的滞后，会造成铸件微观组织上的差异，也就是力学性能和金相组织的不同，有的摇枕、侧架超过了预期的时间仍然可以使用，而有的摇枕、侧架则无法达到预期的使用寿命。可是连续式热处理却可以很好的避免这种情况的发生，连续式热处理窑使用的是高性能电阻带加热，所有的电阻带是蜿蜒曲折的盘在窑体两侧的内壁上，沿着摇枕、侧架的悬挂方向分布，在长度上可以达到2.6米左右，完全超过摇枕、侧架本身的
从以上的数据可以看出，连续式热处理后试样的力学性能指标完全达到了相关标准的规定。此外，我们从台车式热处理窑和连续式热处理窑各自抽取了50炉次的随炉试样，进行理化性能检测指标对比，结果发现连续式热处理的各项指标均要优于台车式热处理，这主要是因为连续式热处理的加热方式、炉温均匀性、加热效率、温度的保持能力、冷却能力等均要好于台车式热处理。
4 结束语
连续式热处理窑采用高效加热系统、自动控制系统、全密闭结构，先进的报警系统等高科技技术措施，从根本上杜绝了人为因素对热处理生产的影响，同时也减轻了操作者的劳动强度，应该在生产中广泛推广。
参考文献：
（1）李旌海.先进的热处理炉技术以及热处理炉的改造〔J〕.大型铸锻件，2004，（1）：50-52.
论文作者:杜振威,张文敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：铸件论文; 正火论文; 加热炉论文; 生产线论文; 货车论文; 吊杆论文; 燃气论文; 《基层建设》2018年第5期论文;