北美工業(yè)爐展概況評述

2016-01-02 張哲魁 沈陽真空技術研究所

  介紹沈陽真空技術研究所參加北美工業(yè)爐展的情況,并與相關企業(yè)進行了技術交流,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與設備展之一,體現了工業(yè)加熱領域的最新技術、設備和工藝。對于提高我國的熱處理技術與設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)加熱領域最新技術、設備和工藝的專場研討會。展會是以設備,設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的小公司。1975年,公司整合后,具有了真空爐設計制造能力,并于1978 年改為現有名字。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、提供真空熱處理設備和服務的國際性公司。

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

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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)經驗。秉持“使用最先進技術,體現最高水平”的理念,主要服務于航空航天、軍工、國防等尖端需求。

  該公司已經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、按淬火需求的設計理念(圖4)———風道設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)風冷的設計方式,并列舉了內、外兩種循環(huán)方式的對比:

  1、占地面積內循環(huán)風冷因風機位于爐體尾端,還要預留裝配維修空間。因此,加長了爐體軸向長度。而外循環(huán)風冷,可將風冷部分設計在爐體側方,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。與內循環(huán)相比,整體面積并不多。

  2、換熱器內循環(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,這就要求更高的設計和維護成本。而外循環(huán)的風扇和電機可設計遠離初始熱氣體。

  4、成本外循環(huán)風冷淬火因結構的原因,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,在全世界范圍內都具有較高的知名度。公司主要產品為真空熱處理(淬火、回火、正火等)和釬焊爐。其職員豐富的設計、制造經驗和淵博的專業(yè)知識保證了其產品始終處于行業(yè)創(chuàng)新的前沿。

  典型產品包括:

  誗真空淬火爐(立式、臥式,內外循環(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備領域無論是銷售數量或產品范圍都是全球業(yè)內的領軍企業(yè)之一。同時也是金屬熱處理技術的引領者。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設備,并和波蘭先進的學術中心開展合作,這使得西科沃克可以提供不斷創(chuàng)新的解決方案。這是其他設備制造商所不能滿足的。

  西科沃克集團的熱處理設備涵蓋五大類:真空熱處理設備,鋁熱交換器釬焊生產線,鋁熱處理設備,保護氣氛熱處理設備和真空冶金設備(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 個國家內為客戶提供了各類熱處理設備并主要應用于:汽車工業(yè)領域,航空工業(yè)領域,機械制造領域,工業(yè)設備制造領域和鋁冶金行業(yè)。這些客戶都是各個行業(yè)的領軍企業(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革新和在全球范圍內整合優(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。2008 年購買印度Allied Consulting Engineers 公司50%股權。通過這些優(yōu)勢資源的整合使得西科沃克集團不僅在產品種類上得到擴展更使集團可以分享全球技術資源,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基地:領軍企業(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備制造(天津)有限公司成立于2010 年5 月,位于天津西青經濟技術開發(fā)區(qū)。天津工廠擁有4500 平方米的生產廠房為當地客戶進行全流程設計、制造、安裝和售后服務。

五、ALD-Holcroft Vacuum Technologies Co.

  ALD-Holcroft 真空技術有限公司位于美國,公司成立于2005 年, 是由德國ALD 真空技術公司和美國密歇根AFC-Holcroft 公司合資的企業(yè)。ALD 在真空爐技術領域里是一家世界知名的公司并且已經經營了近70 年。AFC-Holcroft在供應氣氛爐系統(tǒng)方面是一個全球的領導者以及有接近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 現代熱處理工業(yè)公司,國際著名工業(yè)爐生產商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)質的產品及售后服務。在多年前,布洛姆發(fā)明了獨一無二的導流板技術,這一概念至今應用于各種各樣的燒嘴上。與大多數競爭對手不同,布洛姆是燃燒器方案的提供者,即根據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。為了更好地服務中國經濟,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,并有一批全職的經驗豐富的工程師和技師致力于燃燒技術的研發(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。據總裁Dennis 介紹,公司目前每三天處理一個批次的產品,一個批次的產品達到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、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、技術領域及其現在的運行狀況。并在管理、技術研發(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與設備展之一,體現了工業(yè)加熱領域的最新技術、設備和工藝。對于提高我國的熱處理技術與設備水平有很大的借鑒和參考價值。美國知名企業(yè)的管理、技術研發(fā)、加工制造等方面值得國內企業(yè)深入了解,學習。