北美工業(yè)爐展概況評述

2016-01-02 張哲魁 沈陽真空技術(shù)研究所

  介紹沈陽真空技術(shù)研究所參加北美工業(yè)爐展的情況,并與相關(guān)企業(yè)進行了技術(shù)交流,及參觀了《Industrial Heating》國際熱處理雜志美國總部,Seco/Warwick Corporation 西科沃克公司,Modern Industries,Heat Treat Div 現(xiàn)代熱處理工業(yè)公司,Bloom Engineering 布洛姆工程公司等企業(yè),我們認為北美工業(yè)爐展是全球最核心的熱處理技術(shù)與設(shè)備展之一,體現(xiàn)了工業(yè)加熱領(lǐng)域的最新技術(shù)、設(shè)備和工藝。對于提高我國的熱處理技術(shù)與設(shè)備水平有很大的借鑒和參考價值。

  北美工業(yè)爐參展概況(FNA)

  FNA 北美工業(yè)爐展覽會是全球最大的工業(yè)爐展覽會,擁有八十年歷史,每兩年舉辦一次,該展會是北美地區(qū)最重要的工業(yè)爐和熱處理展覽會,聚集了來自全球20 多個國家的150 多家參展商和2,000 多名專業(yè)觀眾,其中包括眾多全球熱處理采購決策者。同期還舉辦了24 場熱處理和工業(yè)加熱領(lǐng)域最新技術(shù)、設(shè)備和工藝的專場研討會。展會是以設(shè)備,設(shè)備配套部件及材料為主,展商以北美本地居多。另外一大批國際知名企業(yè)也都有參展,如設(shè)備方面美國Ipsen,GM,Solar,Seco/Warwick,德國ALD,法國ECM 等,真空泵制造企業(yè)英國Edward,德國Leybold,材料生產(chǎn)商Plansee;H. C. Starck 等。

一、VAC AERO International Inc.

  該公司于1959 年成立,總部位于加拿大安大略省伯靈頓市。初期是只有兩名雇員,提供熱處理工藝服務(wù)的小公司。1975年,公司整合后,具有了真空爐設(shè)計制造能力,并于1978 年改為現(xiàn)有名字。之后公司蓬勃發(fā)展,逐步形成了今天在三大洲具有七個工廠的、提供真空熱處理設(shè)備和服務(wù)的國際性公司。

  該公司在真空淬火及釬焊領(lǐng)域有豐富的設(shè)計和使用經(jīng)驗,具有多臺世界最大的、完全自主設(shè)計的真空油淬爐,達到直徑72 英寸,長126 英寸的處理產(chǎn)品容積。

北美工業(yè)爐展概況評述

圖1 典型臥式爐 圖2 典型立式爐

二、G-M Enterprises

  坐落于美國加州的G-M 公司,是美國西海岸最大的熱處理工業(yè)爐制造商。擁有超過三十年的熱處理行業(yè)經(jīng)驗。秉持“使用最先進技術(shù),體現(xiàn)最高水平”的理念,主要服務(wù)于航空航天、軍工、國防等尖端需求。

  該公司已經(jīng)制造出號稱世界最大的、規(guī)格達到寬138 英寸,高60 英寸,長270 英寸的臺車式全金屬加熱器的真空熱處理爐。其可確認最新真空氣淬爐為“3QTMSeries-Quality Quick Quench Vacuum Furnace Series”(圖3 高質(zhì)量快速淬火系列真空爐)。并提出了一種全方位、按淬火需求的設(shè)計理念(圖4)———風道設(shè)計為四個方向獨立控制,可任意開閉,以保證淬火的高效和更好的控制工件變形。

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圖3 G-M Enterprises 3QTM 系列

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圖4 定向淬火(四個方向可獨立或任意聯(lián)合)

  值得一提的是,該公司倡導外循環(huán)風冷的設(shè)計方式,并列舉了內(nèi)、外兩種循環(huán)方式的對比:

  1、占地面積內(nèi)循環(huán)風冷因風機位于爐體尾端,還要預(yù)留裝配維修空間。因此,加長了爐體軸向長度。而外循環(huán)風冷,可將風冷部分設(shè)計在爐體側(cè)方,既減少爐體體積又便于單獨維護,因此,真空爐可以更靠近廠房墻壁。與內(nèi)循環(huán)相比,整體面積并不多。

  2、換熱器內(nèi)循環(huán)換熱器位于加熱室與風扇之間,換熱器有問題時維修麻煩。而且,外循環(huán)更利于布置大型換熱器,不受爐體空間的限制。

  3、風扇和電機內(nèi)循環(huán)的風扇和電機需承受溫度更高的熱循環(huán)氣體,這就要求更高的設(shè)計和維護成本。而外循環(huán)的風扇和電機可設(shè)計遠離初始熱氣體。

  4、成本外循環(huán)風冷淬火因結(jié)構(gòu)的原因,需更高的制造成本。

  5、性能外循環(huán)風冷系統(tǒng)由于有效的氣體流量和較大的換熱器, 將比內(nèi)循環(huán)方式高出15-20%的冷卻效率,并更利于維修維護。

三、Solar Manufacturing

  Solar 公司位于美國賓夕法尼亞州,在全世界范圍內(nèi)都具有較高的知名度。公司主要產(chǎn)品為真空熱處理(淬火、回火、正火等)和釬焊爐。其職員豐富的設(shè)計、制造經(jīng)驗和淵博的專業(yè)知識保證了其產(chǎn)品始終處于行業(yè)創(chuàng)新的前沿。

  典型產(chǎn)品包括:

  誗真空淬火爐(立式、臥式,內(nèi)外循環(huán)冷卻,最高20Bar)

  誗大型水平真空臺車爐(最大裝載50 T)

  誗實驗室用真空爐

  誗真空滲碳爐

  誗真空氮化爐

四、Seco/warwick Corporation

  西科沃克集團在金屬熱處理設(shè)備領(lǐng)域無論是銷售數(shù)量或產(chǎn)品范圍都是全球業(yè)內(nèi)的領(lǐng)軍企業(yè)之一。同時也是金屬熱處理技術(shù)的引領(lǐng)者。該公司研發(fā)部門裝備有頂尖水平的金相學實驗室和相關(guān)設(shè)備,并和波蘭先進的學術(shù)中心開展合作,這使得西科沃克可以提供不斷創(chuàng)新的解決方案。這是其他設(shè)備制造商所不能滿足的。

  西科沃克集團的熱處理設(shè)備涵蓋五大類:真空熱處理設(shè)備,鋁熱交換器釬焊生產(chǎn)線,鋁熱處理設(shè)備,保護氣氛熱處理設(shè)備和真空冶金設(shè)備(Retech)。西科沃克集團子公司位于五個國家,三個大洲,已在全球45 個國家內(nèi)為客戶提供了各類熱處理設(shè)備并主要應(yīng)用于:汽車工業(yè)領(lǐng)域,航空工業(yè)領(lǐng)域,機械制造領(lǐng)域,工業(yè)設(shè)備制造領(lǐng)域和鋁冶金行業(yè)。這些客戶都是各個行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)包括:博世(Bosch),西門子(Siemens),法萊奧(Valeo),通用電器(General Electric),霍尼韋爾(Honeywell), 福特汽車(Ford), 大眾汽車(Volkswagen)和勞斯萊斯集團(Rolls-Royce)。

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圖5 Solar 公司20Bar 臥式內(nèi)循環(huán)真空氣淬爐 圖6 立式外循環(huán)真空淬火爐

  西科沃克集團通過技術(shù)革新和在全球范圍內(nèi)整合優(yōu)勢資源而得到迅速發(fā)展。2006 年集團對美國母公司完成并購。2007 年購買瑞泰克(Retech)系統(tǒng)公司50%的股權(quán)。2008 年購買印度Allied Consulting Engineers 公司50%股權(quán)。通過這些優(yōu)勢資源的整合使得西科沃克集團不僅在產(chǎn)品種類上得到擴展更使集團可以分享全球技術(shù)資源,同時有此機會可以在新興的亞洲市場(主要是印度和中國)擴展銷售業(yè)績西科沃克集團目前在全球擁有七個制造生產(chǎn)基地:領(lǐng)軍企業(yè)為SECO/WARWICK S.A. 股份公司,位于波蘭。其他制造公司為SECO/WARWICK公司( 美國, 全資控股),SECO/WARWICKThermAl S.A.股份公司(波蘭,全資控股),Retech Systems LLC 系統(tǒng)公司(美國,全資控股),西科沃克瑞泰克熱處理設(shè)備制造(天津)有限公司(中國,90%控股),SECO/WARWICK GmbH 有限公司(德國,100%控股),SECO/ WARWICK Allied 有限公司,(印度,50%控股)。其中,西科沃克瑞泰克熱處理設(shè)備制造(天津)有限公司成立于2010 年5 月,位于天津西青經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。天津工廠擁有4500 平方米的生產(chǎn)廠房為當?shù)乜蛻暨M行全流程設(shè)計、制造、安裝和售后服務(wù)。

五、ALD-Holcroft Vacuum Technologies Co.

  ALD-Holcroft 真空技術(shù)有限公司位于美國,公司成立于2005 年, 是由德國ALD 真空技術(shù)公司和美國密歇根AFC-Holcroft 公司合資的企業(yè)。ALD 在真空爐技術(shù)領(lǐng)域里是一家世界知名的公司并且已經(jīng)經(jīng)營了近70 年。AFC-Holcroft在供應(yīng)氣氛爐系統(tǒng)方面是一個全球的領(lǐng)導者以及有接近100 年歷史。ALD-Holcroft 可以是單一來源以滿足熱處理設(shè)備的需求。ALD-Holcroft 集中在北美地區(qū)(美國、加拿大和墨西哥)帶來高性能真空滲碳法和真空爐自動化市場ALD-Holcroft 提供低壓滲碳氮工藝, 用于ModulTherm誖和DualTherm誖爐系統(tǒng)。這個周期類似于典型的低壓滲碳(LPC),具有一個用氨(NH3)增壓的最終的擴散階段。尤如傳統(tǒng)的LPC,這個脈沖/ 暫停時間的設(shè)定是依賴于滲碳層深度、溫度和材料。

  通常我們知道,LPC 與高壓氣體淬火(HPGQ)是一致的,可以顯著改善齒根的疲勞極限,當單獨的LPC 與PGQ 相比時,還提高了它的抗沖擊性能。

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圖7 ALD 低壓滲碳生產(chǎn)線

  我們還參觀了三家美國本土企業(yè),分別為國際著名燃燒器生產(chǎn)商bloom engineering 布洛姆工程公司,北美著名商業(yè)熱處理公司Modern Industries,Heat Treat Div 現(xiàn)代熱處理工業(yè)公司,國際著名工業(yè)爐生產(chǎn)商Seco/Warwick Corporation 西科沃克公司。其中bloom engineering 也和SECO/WARWICK 一樣在上海和天津設(shè)廠,進入中國市場。

  布洛姆工程公司:

  布洛姆工程公司成立于1934 年,通過位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡的總部,歐洲及南美多家分支機構(gòu)以及其它地區(qū)的合作伙伴和銷售代表,向全世界提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及售后服務(wù)。在多年前,布洛姆發(fā)明了獨一無二的導流板技術(shù),這一概念至今應(yīng)用于各種各樣的燒嘴上。與大多數(shù)競爭對手不同,布洛姆是燃燒器方案的提供者,即根據(jù)客戶的特殊性量身定制燃燒導流。布洛姆是英國Sterling 工業(yè)集團的下屬分公司,是IHEA(美國工業(yè)熱工設(shè)備協(xié)會) 最早的3 個會員及最活躍的會員之一。其早在1936 年即已獲得IHEA會員資格。為了更好地服務(wù)中國經(jīng)濟,布洛姆于2003 年在中國上海浦東新區(qū)成立了全資子公司。

  隨著布洛姆產(chǎn)品在中國市場的不斷推廣,布洛姆的燃燒裝置已裝備于包括寶鋼,鞍鋼,武鋼等中國各大鋼鐵公司。同時,布洛姆的蓄熱式燃燒裝置已裝備于國內(nèi)大型鋁廠,如中國鋁業(yè)各地分公司,美鋁渤海分公司等。

  布洛姆擁有一間10,000 平方米的實驗室,該實驗室里配有20 多臺實驗爐,并有一批全職的經(jīng)驗豐富的工程師和技師致力于燃燒技術(shù)的研發(fā)。

六、Modern Industries INC.

  Modern Industries 是北美著名的商業(yè)熱處理公司,成立于1946 年,至今有著超過60 年的歷史。擁有機械加工車間,各種專業(yè)熱處理車間,材料研究及測試實驗室以及機械性能與化學性能實驗室。公司承接了大批美國政府及軍方訂單,技術(shù)實力非常雄厚。擁有專業(yè)的檢測及測試實驗室,確保每一批次的產(chǎn)品符合客戶的要求。

  作為專業(yè)的商業(yè)熱處理公司,modernindustries 擁有各種不同的設(shè)備,能專業(yè)進行各種熱處理,如滲碳碳氮共滲,氣淬,水淬等。據(jù)總裁Dennis 介紹,公司目前每三天處理一個批次的產(chǎn)品,一個批次的產(chǎn)品達到400 到800 噸。通過與美國Ipsen,GM,Solar,Seco/Warwick,

  德國ALD,法國ECM 等國際知名企業(yè)在展會上的交流,并參觀三家美國本土企業(yè),bloom engineering布洛姆工程公司,Modern Industries,Heat Treat Div 現(xiàn)代熱處理工業(yè)公司,Seco/Warwick Corporation西科沃克公司。觀看了他們的生產(chǎn)、檢測、裝配的整個情況。通過各企業(yè)的詳細講解,了解其公司的歷史、技術(shù)領(lǐng)域及其現(xiàn)在的運行狀況。并在管理、技術(shù)研發(fā)、加工制造等多個方面進行了座談、互動交流。我們認為北美工業(yè)爐展是全球最核心的熱處理技術(shù)與設(shè)備展之一,體現(xiàn)了工業(yè)加熱領(lǐng)域的最新技術(shù)、設(shè)備和工藝。對于提高我國的熱處理技術(shù)與設(shè)備水平有很大的借鑒和參考價值。美國知名企業(yè)的管理、技術(shù)研發(fā)、加工制造等方面值得國內(nèi)企業(yè)深入了解,學習。