北美工业炉展概况评述

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)沈阳真空技术研究所 作者:张哲魁

  介绍沈阳真空技术研究所参加北美工业炉展的情况,并与相关企业进行了技术交流,及参观了《Industrial Heating》国际热处理杂志美国总部,Seco/Warwick Corporation 西科沃克公司,Modern Industries,Heat Treat Div 现代热处理工业公司,Bloom Engineering 布洛姆工程公司等企业,我们认为北美工业炉展是全球最核心的热处理技术与设备展之一,体现了工业加热领域的最新技术、设备和工艺。对于提高我国的热处理技术与设备水平有很大的借鉴和参考价值。

  北美工业炉参展概况(FNA)

  FNA 北美工业炉展览会是全球最大的工业炉展览会,拥有八十年历史,每两年举办一次,该展会是北美地区最重要的工业炉和热处理展览会,聚集了来自全球20 多个国家的150 多家参展商和2,000 多名专业观众,其中包括众多全球热处理采购决策者。同期还举办了24 场热处理和工业加热领域最新技术、设备和工艺的专场研讨会。展会是以设备,设备配套部件及材料为主,展商以北美本地居多。另外一大批国际知名企业也都有参展,如设备方面美国Ipsen,GM,Solar,Seco/Warwick,德国ALD,法国ECM 等,真空泵制造企业英国Edward,德国Leybold,材料生产商Plansee;H. C. Starck 等。

一、VAC AERO International Inc.

  该公司于1959 年成立,总部位于加拿大安大略省伯灵顿市。初期是只有两名雇员,提供热处理工艺服务的小公司。1975年,公司整合后,具有了真空炉设计制造能力,并于1978 年改为现有名字。之后公司蓬勃发展,逐步形成了今天在三大洲具有七个工厂的、提供真空热处理设备和服务的国际性公司。

  该公司在真空淬火及钎焊领域有丰富的设计和使用经验,具有多台世界最大的、完全自主设计的真空油淬炉,达到直径72 英寸,长126 英寸的处理产品容积。

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图1 典型卧式炉 图2 典型立式炉

二、G-M Enterprises

  坐落于美国加州的G-M 公司,是美国西海岸最大的热处理工业炉制造商。拥有超过三十年的热处理行业经验。秉持“使用最先进技术,体现最高水平”的理念,主要服务于航空航天、军工、国防等尖端需求。

  该公司已经制造出号称世界最大的、规格达到宽138 英寸,高60 英寸,长270 英寸的台车式全金属加热器的真空热处理炉。其可确认最新真空气淬炉为“3QTMSeries-Quality Quick Quench Vacuum Furnace Series”(图3 高质量快速淬火系列真空炉)。并提出了一种全方位、按淬火需求的设计理念(图4)———风道设计为四个方向独立控制,可任意开闭,以保证淬火的高效和更好的控制工件变形。

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图3 G-M Enterprises 3QTM 系列

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图4 定向淬火(四个方向可独立或任意联合)

  值得一提的是,该公司倡导外循环风冷的设计方式,并列举了内、外两种循环方式的对比:

  1、占地面积内循环风冷因风机位于炉体尾端,还要预留装配维修空间。因此,加长了炉体轴向长度。而外循环风冷,可将风冷部分设计在炉体侧方,既减少炉体体积又便于单独维护,因此,真空炉可以更靠近厂房墙壁。与内循环相比,整体面积并不多。

  2、换热器内循环换热器位于加热室与风扇之间,换热器有问题时维修麻烦。而且,外循环更利于布置大型换热器,不受炉体空间的限制。

  3、风扇和电机内循环的风扇和电机需承受温度更高的热循环气体,这就要求更高的设计和维护成本。而外循环的风扇和电机可设计远离初始热气体。

  4、成本外循环风冷淬火因结构的原因,需更高的制造成本。

  5、性能外循环风冷系统由于有效的气体流量和较大的换热器, 将比内循环方式高出15-20%的冷却效率,并更利于维修维护。

三、Solar Manufacturing

  Solar 公司位于美国宾夕法尼亚州,在全世界范围内都具有较高的知名度。公司主要产品为真空热处理(淬火、回火正火等)和钎焊炉。其职员丰富的设计、制造经验和渊博的专业知识保证了其产品始终处于行业创新的前沿。

  典型产品包括:

  誗真空淬火炉(立式、卧式,内外循环冷却,最高20Bar)

  誗大型水平真空台车炉(最大装载50 T)

  誗实验室用真空炉

  誗真空渗碳炉

  誗真空氮化炉

四、Seco/warwick Corporation

  西科沃克集团在金属热处理设备领域无论是销售数量或产品范围都是全球业内的领军企业之一。同时也是金属热处理技术的引领者。該公司研发部门装备有顶尖水平的金相学实验室和相关设备,并和波兰先进的学术中心开展合作,这使得西科沃克可以提供不断创新的解决方案。这是其他设备制造商所不能满足的。

  西科沃克集团的热处理设备涵盖五大类:真空热处理设备,铝热交换器钎焊生产线,铝热处理设备,保护气氛热处理设备和真空冶金设备(Retech)。西科沃克集团子公司位于五个国家,三个大洲,已在全球45 个国家内为客户提供了各类热处理设备并主要应用于:汽车工业领域,航空工业领域,机械制造领域,工业设备制造领域和铝冶金行业。这些客户都是各个行业的领军企业包括:博世(Bosch),西门子(Siemens),法莱奥(Valeo),通用电器(General Electric),霍尼韦尔(Honeywell), 福特汽车(Ford), 大众汽车(Volkswagen)和劳斯莱斯集团(Rolls-Royce)。

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图5 Solar 公司20Bar 卧式内循环真空气淬炉 图6 立式外循环真空淬火炉

  西科沃克集团通过技术革新和在全球范围内整合优势资源而得到迅速发展。2006 年集团对美国母公司完成并购。2007 年购买瑞泰克(Retech)系统公司50%的股权。2008 年购买印度Allied Consulting Engineers 公司50%股权。通过这些优势资源的整合使得西科沃克集团不仅在产品种类上得到扩展更使集团可以分享全球技术资源,同时有此机会可以在新兴的亚洲市场(主要是印度和中国)扩展销售业绩西科沃克集团目前在全球拥有七个制造生产基地:领军企业为SECO/WARWICK S.A. 股份公司,位于波兰。其他制造公司为SECO/WARWICK公司( 美国, 全资控股),SECO/WARWICKThermAl S.A.股份公司(波兰,全资控股),Retech Systems LLC 系统公司(美国,全资控股),西科沃克瑞泰克热处理设备制造(天津)有限公司(中国,90%控股),SECO/WARWICK GmbH 有限公司(德国,100%控股),SECO/ WARWICK Allied 有限公司,(印度,50%控股)。其中,西科沃克瑞泰克热处理设备制造(天津)有限公司成立于2010 年5 月,位于天津西青经济技术开发区。天津工厂拥有4500 平方米的生产厂房为当地客户进行全流程设计、制造、安装和售后服务。

五、ALD-Holcroft Vacuum Technologies Co.

  ALD-Holcroft 真空技术有限公司位于美国,公司成立于2005 年, 是由德国ALD 真空技术公司和美国密歇根AFC-Holcroft 公司合资的企业。ALD 在真空炉技术领域里是一家世界知名的公司并且已经经营了近70 年。AFC-Holcroft在供应气氛炉系统方面是一个全球的领导者以及有接近100 年历史。ALD-Holcroft 可以是单一来源以满足热处理设备的需求。ALD-Holcroft 集中在北美地区(美国、加拿大和墨西哥)带来高性能真空渗碳法和真空炉自动化市场ALD-Holcroft 提供低压渗碳氮工艺, 用于ModulTherm誖和DualTherm誖炉系统。这个周期类似于典型的低压渗碳(LPC),具有一个用氨(NH3)增压的最终的扩散阶段。尤如传统的LPC,这个脉冲/ 暂停时间的设定是依赖于渗碳层深度、温度和材料。

  通常我们知道,LPC 与高压气体淬火(HPGQ)是一致的,可以显著改善齿根的疲劳极限,当单独的LPC 与PGQ 相比时,还提高了它的抗沖击性能。

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图7 ALD 低压渗碳生产线

  我们还参观了三家美国本土企业,分别为国际著名燃烧器生产商bloom engineering 布洛姆工程公司,北美著名商业热处理公司Modern Industries,Heat Treat Div 现代热处理工业公司,国际著名工业炉生产商Seco/Warwick Corporation 西科沃克公司。其中bloom engineering 也和SECO/WARWICK 一样在上海和天津设厂,进入中国市场。

  布洛姆工程公司:

  布洛姆工程公司成立于1934 年,通过位于美国宾夕法尼亚州匹兹堡的总部,欧洲及南美多家分支机构以及其它地区的合作伙伴和销售代表,向全世界提供优质的产品及售后服务。在多年前,布洛姆发明了独一无二的导流板技术,这一概念至今应用于各种各样的烧嘴上。与大多数竞争对手不同,布洛姆是燃烧器方案的提供者,即根据客户的特殊性量身定制燃烧导流。布洛姆是英国Sterling 工业集团的下属分公司,是IHEA(美国工业热工设备协会) 最早的3 个会员及最活跃的会员之一。其早在1936 年即已获得IHEA会员资格。为了更好地服务中国经济,布洛姆于2003 年在中国上海浦东新区成立了全资子公司。

  随着布洛姆产品在中国市场的不断推广,布洛姆的燃烧装置已装备于包括宝钢,鞍钢,武钢等中国各大钢铁公司。同时,布洛姆的蓄热式燃烧装置已装备于国内大型铝厂,如中国铝业各地分公司,美铝渤海分公司等。

  布洛姆拥有一间10,000 平方米的实验室,该实验室里配有20 多台实验炉,并有一批全职的经验丰富的工程师和技师致力于燃烧技术的研发。

六、Modern Industries INC.

  Modern Industries 是北美著名的商业热处理公司,成立于1946 年,至今有着超过60 年的历史。拥有机械加工车间,各种专业热处理车间,材料研究及测试实验室以及机械性能与化学性能实验室。公司承接了大批美国政府及军方订单,技术实力非常雄厚。拥有专业的检测及测试实验室,确保每一批次的产品符合客户的要求。

  作为专业的商业热处理公司,modernindustries 拥有各种不同的设备,能专业进行各种热处理,如渗碳碳氮共渗,气淬,水淬等。据总裁Dennis 介绍,公司目前每三天处理一个批次的产品,一个批次的产品达到400 到800 吨。通过与美国Ipsen,GM,Solar,Seco/Warwick,

  德国ALD,法国ECM 等国际知名企业在展会上的交流,并参观三家美国本土企业,bloom engineering布洛姆工程公司,Modern Industries,Heat Treat Div 现代热处理工业公司,Seco/Warwick Corporation西科沃克公司。观看了他们的生产、检测、装配的整个情况。通过各企业的详细讲解,了解其公司的历史、技术领域及其现在的运行状况。并在管理、技术研发、加工制造等多个方面进行了座谈、互动交流。我们认为北美工业炉展是全球最核心的热处理技术与设备展之一,体现了工业加热领域的最新技术、设备和工艺。对于提高我国的热处理技术与设备水平有很大的借鉴和参考价值。美国知名企业的管理、技术研发、加工制造等方面值得国内企业深入了解,学习。

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