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林德气体:渗碳解决方案解行业痛点

2016-06-21宋仲平

锻造与冲压 2016年23期
关键词:林德渗碳热处理

文/宋仲平

林德气体:渗碳解决方案解行业痛点

文/宋仲平

2016年10月,全球领先的综合性气体和工程公司林德集团(以下简称林德)携气体应用技术解决方案惊艳亮相第十二届中国国际热处理展览会(以下简称CIHTE),引起了行业观众的极大兴趣和强烈关注。为了更好地让读者了解林德公司及其产品,展会期间,《锻造与冲压》杂志对林德亚太区钢铁、金属与玻璃行业应用技术负责人席瑞华(Joachim von Schéele)先生进行了专访。

林德百年老店,愿与中国企业同发展共进步

席瑞华介绍,林德在2015财年实现总销售额179.44亿欧元,是全球领先的气体和工程公司之一,拥有约65,000名员工,遍布全球100多个国家和地区。林德的战略是关注长期盈利增长,通过前瞻性的产品和服务来实现全球业务扩展,在全球的每一个业务领域、地区和现场,都本着对股东、业务合作伙伴、员工、社会和环境负责的精神从事经营活动,致力于开发将客户价值与可持续发展目标相结合的技术和产品。

林德东亚区的总部位于上海,因为中国占据东亚区主要的市场份额,林德在中国(含港台地区)拥有近5,500名员工,分布在约70个子公司和合资企业,林德还在中国的主要工业中心设有200个运营工厂。席瑞华表示,作为一家百年工业气体公司,林德洞悉金属加工行业客户对高质量标准的期望,只有不断追求最优化的炉内气氛,才能在市场中占据领先位置。

林德亚太区钢铁、金属与玻璃行业应用技术负责人席瑞华

洞悉客户需求,渗碳解决方案解行业痛点

相关权威媒体发布的《2016年中国汽车零部件产业现状分析及发展趋势》显示,汽车零部件行业面临的最大挑战,是如何持续改进生产工艺,掌握核心技术,进而提升产品的一致性、可靠性,以及如何在保证生产安全的前提下实现可持续发展。林德始终以此为出发点,针对金属加工行业特别是汽车零部件行业热处理渗碳工艺的差异化需求,以一以贯之的安全品质保证,推出综合性渗碳解决方案,提升渗碳效率和产品质量,同时实现节能减排的目标,持续推进热处理技术与应用的更新与完善。

本次展会(CIHTE)林德推出的综合性渗碳解决方案基于全球领先的工业气体应用技术,特别是针对气氛渗碳的CARBOJET®技术解决方案和CARBOTHAN®技术解决方案,以及适用于先进的LPC真空渗碳技术解决方案,能够成为客户提升生产工艺的可靠保障,帮助客户实现技术升级。

对传统的气氛渗碳工艺,林德推出的CARBOJET®技术解决方案通过高速注入气体极大地提高效率,使炉内气氛很好地混合,改善了炉内气体的流动性和气氛均匀性,同时简化了炉盖的设计,可以免去风机及相关配件的安装成本。该技术在井式炉的应用中效果尤为显著,它能让温度与碳势分布更均匀,无需进行水冷,减少积碳,因此具有更高的资源利用效率。

林德CARBOTHAN®技术解决方案则以液态甲醇取代传统天然气发生气作为渗碳保护介质,是一款操作简单、投资成本低、维护工作量少的吸热型气体替代方案。它通过改变氮甲醇比,将一氧化碳的成分灵活控制在0%~33%之间,实现了快速、灵活的渗碳。它会精确地向炉内供应所需量的气体,避免了天然气中杂质成分含量大幅波动而带来的问题。目前在中国甲醇的供应上多数是使用重力罐,就是把罐举在高处通过重力把甲醇输入到炉腔内,但是这个时候就通常会有一些问题,比如流量不稳定、甲醇分解得不完全等。要使这个工艺变得更加高效,就要提高它的分解率,林德使用CARBOTHAN®实现了液体雾化的效果。当然,要实现液体雾化,以现有的重力罐是不能完成的,需要搭配林德独特的供应系统形成一个产品链。

林德集团携气体应用技术解决方案惊艳亮相CIHTE2016

LPC真空渗碳技术解决方案的真空渗碳的工艺温度高达1070℃,能够明显缩短工艺时间,高压气冷淬火方法的运用可使其在微观结构性质、部件硬度等方面的效果显著改善。可根据客户需求提供全面的氮气、氦气、高纯乙炔、氢气及相关混合气,按需注入气体,完美控制压力和流量,达到完美的渗碳效果,使成品质量得到显著改善,并能减少生产过程中的积碳量,提高气体利用率。真空渗碳,也叫低压渗碳,它的渗碳工艺是不一样的,用到了一种新的气体乙炔——高纯乙炔,大家都知道相对其他气体,乙炔在安全性上要求比较高,国家标准也比较严格,在这个方面,林德提供一套高效率、高质量、高安全标准的节能系统,从气体的供应到供给,一直到进入炉腔,这套方案可以说是独一无二的,这是林德非常有竞争力的一块。林德在欧洲和一些著名的、行业领先的设备生产商在AOD(氩氧脱碳)方面有合作,保持着良好的合作关系,有很多这方面的应用经验。现在国内也有几个相当不错的标杆客户,有一家德国汽车柴油发动机喷油嘴生产企业,还有国内最大的SUV厂商也采用了这套系统。这两家客户,他们的规范都比较好,系统都是林德来提供的,但是国内还是有很多客户,在应用LPC方面的安全标准不足,林德会根据切身经验和成功案例给他们做一个建议和推荐。

林德工程师为现场观众详细介绍CARBOJET®技术解决方案

重视技术研发,为优质产品提供强大技术后盾

林德是一家拥有强大技术背景的公司,每年有大量的投资在科研上,2015年,林德的研发费用大概是13亿欧元。林德推出的先进渗碳技术背后始终有强大的专业技术支持。2015年林德在苏州落成的中国燃烧技术实验室是林德中国研发中心的有机延伸,林德推出的热处理相关工艺都在这里经过了千锤百炼的检验。林德中国燃烧技术实验室还对CARBOFLEX®金属热处理技术、CRYOFLEX®金属深冷处理技术等热处理解决方案进行不断地更新完善,力求为中国客户提供更适应本土化需求的解决方案。

林德一直非常重视在中国的研发与领先技术推广,2009年林德在上海设立的中国研发中心是林德在全球的三大研发中心之一。它负责研发热处理工艺的新型供气系统,也对现有工艺的控制系统进行改善。在这里,林德根据各种炉型进行试验和演示,所有炉型均搭载最新的控制技术,配备通用进气口,可在高精度下对每种可能的炉内气氛进行模拟。林德将渗碳、氮化与退火等工艺的优化结果以相关的日志文件形式发送给客户,帮助客户采用最新的优化技术,提高生产的成本效益。

注重安全环保,实现行业可持续性发展

林德一直非常重视安全和环保,客户不仅能感受到工艺先进、安全高效的气体产品给业务带来的提升,更能加快实现供给侧改革阶段企业节能减排的战略目标。在产品安全方面,林德气体工厂加入了液体泄漏温度监测、低温/高温保护、压力控制连锁、防拖曳装置、防火屏等诸多安全控制措施,并提供记录了高纯气体和混合气体的质量控制与分析结果的产品质量证书,保证产品本身的安全。而在售后使用方面,林德提供的安全培训和预防性维护可帮助客户跟进不断发展的法规要求,协助客户优化相关流程。针对渗碳解决方案的客户,林德还可提供炉内含水量、含氧量的气氛检测。

除了产品本身的品质与安全,可持续发展也是林德长期关注的战略目标。林德产品能帮助客户有效降低能耗、减少排放。以CARBOTHAN®技术解决方案为例,它使用的液态储存与供应方式便于对流量进行调节,注入气体体积的增加能够快速清除炉内气氛中的氧,这不仅能够更快地调节炉内气氛,而且还减轻了内氧化。此外,CARBOTHAN®使用的氮气-甲醇混合气体避免了需要燃烧处理的过剩尾气问题,极大程度地节约了生产成本,也为环境保护贡献了重要力量。

此外,林德一站式的供气模式能为客户提供完善的区域供气系统,满足客户的多样气体需求,帮助客户节省管道建设和运输成本,并减少尾气排放。林德在环保方面专门推出节能减排的项目,特别在熔炼,充装炉改造方面,做那种纯氧或者富氧燃烧,这样客户就可以节省燃料,另外可以大容量降低排放。

气体在技术层面代替液体介质是可行的

气体是否可以完全替代液体作为热处理介质,这个问题在欧洲目前也有类似讨论,这个主要是出于清洁生产来考虑的。对于具体的热处理企业来说,就需要考虑一个平衡,大家一般都会认为使用气体会比较贵,毕竟是个易耗品,对工艺和产品的需求也需要做一些选择。但是目前从技术上来讲,气体代替液体介质基本上没有问题。

很多客户经常使用一些热处理油,大家都知道油的冷却速度比气要快,但是在高压淬火方面,现在气的冷却速度接近于油,甚至有些可能超过。

未来重点关注3D打印和粉末烧结领域

对于热处理方面未来的趋势和投资方向,林德目前主要的研发放在热门的3D打印领域。不管在中国还是在全球,大家对3D打印都比较看好,认为其拥有广阔的未来。在欧洲,特别是在德国,林德已经和好几个科研院所和几家比较大的企业,一起在这方面合作,现在相关的一些研发工作还在进行中。

除了3D打印之外,林德在另外一个方向也投入了很大的精力,就是粉末烧结。特别是在汽车行业中,对应用在汽车上的粉末烧结件,中国应用的比例还是比较低的,可能要比欧洲和美国低一半,我们认为在增加烧结件的应用上前景也非常广阔。在烧结方面林德有自己很深的研究,我们有自己的专有方案,叫CARBOFLEX®,这个主要是对烧结工艺里面的气氛做一个精确地控制,使整个炉内的气氛更加的均匀和可控,这样得到的质量会更好,提高烧结件的可靠性。

增长势头良好,我们对未来充满信心

席瑞华说,虽然2016年还没有结束,但根据我们在中国热处理行业一些客户的成功案例来讲,我们做得还是相当不错的,增长势头良好。这在“经济新常态”的大环境下,是难能可贵的。分析其中原因,可能主要有两个方面:第一,虽然林德是一家气体公司,但我们不是简单推销气体,我们会跟客户做大量技术方面的沟通,了解客户有什么样的需求和问题,从而帮助客户一起来解决,这样就给我们增加更多的信息量,包括一些新的商业机会;第二,我们也在做一些技术方面的开发,包括以前有些行业是不用气体介质的,我们通过一些应用技术使它产生了一个新的用气点,这对我们来讲也是销售额的增长点。通过这些方法,我们对业务进行了拓展,我相信今后气体介质的应用会更加广泛,我们对未来充满信心。

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