一重热加工技术发展概况

热塑性复合材料的加工技术现状应用及发展趋势热塑性复合材料是指由热塑性树脂基体和增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的材料。

它具有良好的机械性能、化学稳定性和耐磨性，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。

随着科学技术的发展，热塑性复合材料的加工技术也不断推进，应用范围也在不断扩大。

在热塑性复合材料的加工技术方面，目前主要有预浸法、树脂浸渍法和树脂缠绕法等。

预浸法是将热塑性树脂浸渍到增强材料中，形成预浸料，然后通过压塑和热固化等工艺进行成型。

这种加工技术具有成型周期短、生产效率高、成本低等优点，适用于大批量生产。

但是预浸法的工艺控制要求较高，需要保持一定的工艺温度和压力，以确保产品的质量。

树脂浸渍法是将增强材料浸渍到热塑性树脂中，形成蜂巢结构后加热熔融，然后采用压塑成型。

这种加工技术具有成型性能好、质量稳定等优点，适用于复杂产品的生产。

但是树脂浸渍法需要较长的热固化时间，加工周期较长。

树脂缠绕法是将热塑性树脂涂覆在纤维上，通过控制缠绕角度和缠绕层数，形成复杂的形状。

这种加工技术具有成型灵活、节约材料等优点，适用于空间限制较大的产品。

但是树脂缠绕法需要掌握一定的工艺技巧，以确保产品质量。

热塑性复合材料的加工技术在航空航天、汽车等行业得到了广泛的应用。

在航空航天领域，热塑性复合材料可以用于制造机翼、机身等零部件，以提高飞机的载重能力和燃油效率。

在汽车行业，热塑性复合材料可以用于制造车身、底盘等部件，以提高汽车的安全性和节能性能。

随着科学技术的不断进步，热塑性复合材料的加工技术也在不断发展。

一方面，加工工艺越来越精细化和自动化，提高了生产效率和产品质量。

另一方面，新型材料的研发和应用也为热塑性复合材料的加工技术带来了新的发展方向。

例如，纳米级增强材料的应用可以改善热塑性复合材料的力学性能和耐热性能；3D打印技术的应用可以实现复杂形状的制造，提高产品的适应性和精度。

综上所述，热塑性复合材料的加工技术在应用和发展方向上都取得了很大的进展。

⏹热加工（T加工>T再）：铸、锻、焊T铁再=451℃热加工工艺的发展历史新石器时代：陶器的烧制青铜时代：青铜器的冶铸铁器时代：钢铁的铸造、锻造、焊接近、现代：塑料制品、现代陶瓷制品的成形、复合材料制品成形1. 铸件裂纹的分类1）热裂在凝固末期高温下形成的裂纹。

裂纹表面被氧化而呈氧化色，裂纹沿晶粒边界产生和发展，外形曲折而不规则；裂纹短，缝隙宽。

⏹产生原因：凝固末期，合金绝大部分已成固体，但强度和塑性很低，当铸件受到机械阻碍产生很小的铸造应力就能引起热裂。

分布在应力集中处或热节处。

2）冷裂是铸件处于弹性状态即在低温时形成的裂纹。

其表面光滑，具有金属光泽或呈微氧化色，裂纹穿过晶粒而发生，外形规则，常是圆滑曲线或直线。

防止方法是尽量减少铸造应力。

2. 铸件裂纹的防止为有效地防止铸件裂纹的发生，应尽可能采取措施减小铸造应力；同时金属在熔炼过程中，应严格控制有可能扩大金属凝固温度范围元素的加入量及钢铁中的硫、磷含量。

起模斜度应根据模样高度及造型方法来确定。

对有加工余量的侧面应加上加工余量再给起模斜度，一般按增加厚度法或加减厚度法。

非加工面用减小厚度法。

为了使模样便于从砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度。

外壁的起模斜度通常为15º～3º，内壁的起模斜度通常为3º～10º。

低压铸造的工艺过程：1）准备合金液和铸型。

合金液倒入保温坩埚，装上密封盖，升液管及铸型。

2）升液，浇注。

合金在较低压力下从升液管平稳上升，注入型腔。

3）增压凝固，型内合金在较高压力下结晶、凝固。

4）减压、降液，坩埚上部与大气连通，升液管内合金液流回坩埚。

5）开型取出铸件。

分型面对铸件质量及铸造工艺有很大影响。

首先应保证铸件质量要求，其次应使操作尽量简化，再考虑具体生产条件。

铸件结构工艺性指铸件结构应符合铸造生产要求，满足铸造性能和铸造工艺对铸件结构的要求。

铸件结构设计，除应满足零件的使用要求外，还应使铸造工艺过程简化，以提高生产和质量。

热锻工艺工艺的发展历程热锻工艺是一种常用的金属成形工艺，通过利用金属在高温条件下的可塑性，使其在模具中受到压力作用，从而得到所需的形状和尺寸。

热锻工艺的发展经历了多个阶段，不断得到改进和创新。

热锻工艺最早可以追溯到公元前3000年左右的古代埃及。

当时，人们已经发明了冶炼和锻造铜制品的技术，通过高温加热和人工敲打，锤炼出所需的形状。

这种简单的热锻工艺为后来的发展奠定了基础。

随着冶金技术和设备的不断改进，热锻工艺开始进一步发展。

在公元前14世纪的古代希腊和罗马时期，人们开始使用燃烧木炭的炉子进行高温加热，使金属在较高温度下变得更加可塑，从而实现更复杂的锻造工艺。

到了18世纪，随着工业革命的到来，热锻工艺得到了进一步改进。

人们发明了蒸汽锤，利用蒸汽的压力和能量来驱动锻造锤头的运动。

这种新型的锤具不仅减轻了工人的劳动强度，也提高了生产效率和锻造质量。

20世纪初，热锻工艺开始应用于更多领域。

特别是在第一次世界大战和第二次世界大战期间，热锻工艺在军事工业中得到了广泛应用，其中包括航空航天、汽车、武器装备等领域。

为适应不同材料的高温塑性和机械性能要求，人们开始研究并发展多种热锻方法和工艺参数。

在20世纪中叶，随着科学技术的发展和计算机控制技术的应用，热锻工艺迎来了新的提升。

自动化、智能化的锻造设备开始使用，实现了更高的锻造速度和精度。

数值模拟技术的引入，使热锻工艺的优化和仿真变得更加容易。

随着21世纪的到来，热锻工艺进一步发展。

新型材料的出现和应用，为热锻工艺提出了新的挑战和机遇。

高强度和高温材料的锻造要求更高的工艺控制和设备性能。

非常规形状的零部件和微小零件的锻造也成为研究热点。

目前，人们在热锻工艺方面的研究主要集中在以下几个方面：1. 材料研究：通过改变材料的成分和热处理工艺，改善材料的塑性和强度，以适应不同的热锻工艺需求。

2. 设备研发：研制更高效、更精密的热锻设备，提高锻造速度和质量。

包括锻造机床、模具和加热装置等。

《现代石油加工技术》教学课件第3章重质油及加工技术孟祥海本章主要内容第一节重质油及其分离表征方法第二节重质油加工工艺技术重质油加工现状重质油催化裂化工艺技术2重质油溶剂脱沥青工艺技术重质油加氢转化工艺技术重质油热加工工艺技术第三节重质油加工工艺的选择及组合加工工艺重质油热加工工艺技术一、重质油热加工概况二、重质油减粘裂化工艺三、重质油焦化工艺四重质油热加工工艺技术3四、重质油热加工工艺技术一、重质油热加工概况重质油热加工过程是指靠热的作用，将重质原料油转化成气体、轻质燃料油和焦炭的工艺过程4重质原料油气体轻质燃料焦炭1、热加工过程分类热裂化：以石油重馏分或渣油为原料生产汽油和柴油的过程，1913年工业化，后逐渐被催化裂化取代高温热解：由轻烃或轻质油生产乙丙烯的主要过程5减粘裂化：将重油或减压渣油经轻度裂化使其粘度降低以便符合燃料油的使用要求焦炭化：以减压渣油为原料生产汽油、柴油、中间馏分（焦化蜡油，CGO ）和焦炭焦炭化和减粘裂化属渣油热加工过程，至今仍广泛应用2、重质油热加工的特点热加工是目前重质油加工的主要途径，约占重质油加工量的60%原料适应性大，AR 、VR ，杂原子含量、沥青质含量和残炭值可以很高6不需要催化剂或溶剂流程简单，投资和操作费用均较低，往往能取得较好的经济效益原料转化率低，产物性质不理想，均含有较多的不安定组分，必须进行加氢精制将其中的不饱和烃及非烃化合物进行转化二、重质油减粘裂化工艺Visbreaking ，以重油为原料的浅度热裂化过程温度较低400~450℃，反应时间较短，转化率一般不高其目的产物以粘度较低的燃料油为主，同时还产生7少量轻质馏分油也有的装置采用较苛刻的条件（主要是延长反应时间）以提高转化率，为进一步轻质化提供原料二、重质油减粘裂化工艺闪蒸分馏裂化气汽油减压渣油8塔塔柴油减粘渣油加热炉水✓注入约1%的水，以避免炉管内结焦✓加热炉出口注入急冷油，降低温度终止反应，以免后续管路结焦✓流程简单，目的产品为减粘渣油二、重质油减粘裂化工艺反应分馏裂化气汽油柴油减压渣油9塔塔减粘渣油加热炉水✓蒸发塔换为反应塔，延长反应时间，提高轻油收率✓反应器出口注入急冷油，降低温度终止反应，以免后续管路结焦✓流程简单，目的产品为轻油和减粘渣油三、重质油焦化工艺焦化（焦炭化，coking ）是以减压渣油为原料，在高温（400～550℃）下进行深度热裂化和缩合反应的热加工过程相对于减粘裂化，焦化的反应温度高，反应时较长10其主要产物是焦化汽油、柴油和蜡油三、重质油焦化工艺焦化过程的产物有气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭气体：7%~8% 汽油：14%~16% 柴油：35%~37%液收：70%~80%11 蜡油：20%~25%焦炭：15%~24%三、重质油焦化工艺焦化汽油和焦化柴油不饱和烃含量高，而且含硫、含氮等非烃类化合物的含量也高安定性很差，必须经过加氢精制等精制过程才能作为商品汽柴油的调和组分12焦化蜡油主要是用作催化裂化原料，焦化柴油也可以用作加氢裂化或催化裂化原料焦化蜡油中碱性氮含量高，不能直接作为催化裂化的原料，往往在VGO 中掺炼三、重质油焦化工艺焦炭（石油焦）可用作冶炼工业或其它工业用的燃料，还可用于高炉冶炼如果焦化原料及生产方法选择适当，石油焦经锻烧及石墨化后，可用于制造炼铝、炼钢电极13当原料来自含硫原油时，所产的焦炭会因其硫含量过高而难以利用焦化气体含有较多的甲烷、乙烷以及少量的丙烯、丁烯等，可用作燃料或制氢原料三、重质油焦化工艺优点可加工各种劣质渣油工艺简单，操作灵活，投资低14缺点液体产品质量差焦炭产率高尽管它尚不是一个十分理想的渣油轻质化过程，但十分重要，占重油加工总量的比例相当大三、重质油焦化工艺工艺过程延迟焦化 流化焦化灵活焦化151、延迟焦化延迟焦化－Delayed Coking延迟焦化是利用在热转化率（热转化深度）较低时重油不易结焦特点，让重油快速通过焦化炉炉管并获得重油轻质化所需要的能量，使生焦反应“延迟16到焦炭塔”的工艺过程延迟焦化的原料广泛，可以处理残炭值高达50%的残渣原料，以及催化裂化油浆、热裂化渣油及溶剂脱油沥青等1、延迟焦化17延迟焦化工艺原理流程图2、流化焦化流化焦化－Fluid Coking 连续生产过程反应器内是灼热的焦炭粉末（20~100目）形成的18流化床，焦粉在油气及底部进入水蒸气的作用下流化反应温度480~560℃反应后焦炭粒径增大，之后在加热器内部分燃烧，减小粒径并提供热反应所需的热量2、流化焦化192、流化焦化与延迟焦化相比，具有以下特点汽油产率低而中间馏分（柴油+蜡油）产率高 焦炭产率低，为残碳值的1.15倍DC 1.5~2倍加热炉只预热，避免了炉管结焦，可处理更劣质的原料20为连续生产过程焦炭为粉末状，难以煅烧，只能用作燃料工艺和技术复杂缺点3、灵活焦化灵活焦化－Flexicoking在流化焦化的基础上多设置了一个流化床气化器在800～950℃下用蒸汽和空气来气化焦炭，生产21空气煤气，不生产流化焦空气煤气的显热用于加热原料空气煤气的用途不好，炼厂消耗不了，外销不畅技术和操作复杂，投资高第一套1976年在日本投产后，未被广泛采用3、灵活焦化22四、重质油热加工工艺技术1、临氢减粘裂化2、催化减粘裂化3、Soaker 减粘裂化E reka 234、Eureka 渣油热转化5、HSC 深度热转化6、ART 渣油预处理7、FTC 流化热裂化1、临氢减粘裂化临氢减粘裂化指的是有H 2存在下的减粘裂化不使用催化剂，不同于催化加氢氢的作用：抑制自由基链增长，抑制缩合反应当转化率相同时缩合产物的产率低于不存在氢气时的24当转化率相同时，缩合产物的产率低于不存在氢气时的产率以不生成焦炭为反应转化率的限度，临氢减粘裂化的最大转化率高于常规减粘裂化的最大转化率1、临氢减粘裂化与常规减粘裂化相比，临氢减粘的产品稳定好，原料转化率可以提高，产品的粘度可以更低供氢剂的效果比氢气更好，常用的供氢剂是四氢萘反应过程中，四氢萘分子中环烷环的亚甲基上的氢原子25因相邻芳香环的影响而比较活泼，易于被自由基夺走，四氢萘转化为萘的同时提供活泼氢过程常规减粘裂化临氢减粘裂化供氢剂减粘裂化最大转化率，wt%27.930.545.9孤岛减压渣油在不生焦条件下的最大转化率1、临氢减粘裂化减压供氢剂氢气分裂化气汽油26渣油加热炉水临氢减粘裂化工艺流程示意图馏塔柴油减粘渣油2、催化减粘裂化催化减粘裂化：在减粘裂化过程中使用催化剂，以提高传统热减粘裂化工艺的轻质油收率类型非临氢27临氢（1）非临氢催化减粘裂化Mobil 公司开发的以SeO 2为催化剂，担载在惰性担体材料上，直接混入渣油进料中一起进加热炉在减粘裂化过程中，部分氢从渣油中转移出来与裂化产28生的不稳定分子碎片反应，从而使这些不稳定的裂化产物稳定减粘裂化反应时加入SeO 2催化剂可以使渣油中转移出来的氢明显增加，从而可以抑制生焦过程，在不缩短开工周期的前提下增加工艺过程的反应深度（1）非临氢催化减粘裂化催化剂加入量为渣油原料的0.001%~1%，催化剂可以一次通过，也可以循环使用裂化气汽油29分离装置柴油减粘渣油减压渣油加热炉蒸汽新鲜催化剂循环催化剂（2）临氢催化减粘裂化临氢催化减粘裂化--催化加氢减粘裂化Phillips 公司提出用钼化合物与二羟基苯（或其它多酚类）化合物作为分散型催化剂的临氢催化减粘裂化过程30采用高分散型催化剂（包括水溶性催化剂和油溶性催化剂）的渣油悬浮床加氢技术都可用于临氢催化减粘裂化3、Soaker 减粘裂化Shell 开发的主要用于生产馏分油和燃料油可以在工艺流程中添加一个真空闪蒸塔，以得到额31外的瓦斯油馏分作为催化裂化或加氢裂化的原料该工艺经济效益良好3、Soaker 减粘裂化减压渣油分馏塔裂化气汽油柴油急冷油480 ℃32加热炉水减粘渣油减粘裂化的关键操作参数是温度和反应时间加热炉出口温度480℃，温度偏高，不利于加热炉的设计和操作温度，℃485470455440时间，min1248达到相同的转化率的温度和对应的时间3、Soaker 减粘裂化分裂化气汽油急冷油430 ℃soaker33减压渣油加热炉水馏塔柴油减粘渣油添加soaker 反应器后，加热炉出口温度可以降低，加热炉的操作更加缓和450 ℃气体2.3汽油, IBP~165 ºC 4.7, 165~350 ºC 14.0Soaker 减粘裂化的产物产率, wt%3、Soaker 减粘裂化34柴油,瓦斯油, 350~520 ºC 20.0减粘渣油, >520 ºC59.0原料：典型的中东减压渣油(残炭~25 wt%, 硫含量~5 wt%)4、Eureka 渣油热转化Chiyoda （日本千代田）公司开发的一种重油热裂化工艺减压渣油预热后进入分馏塔的底部与循环油混合，混合物经过加热炉后进入反应系统35反应系统包括两个交替使用的间歇反应器反应器内注入过热蒸汽，用于将裂化产物汽提出反应器，并提供裂化所需的部分热量反应结束后，对反应器底部的产物进行急冷4、Eureka 渣油热转化油气与蒸汽自反应器顶部离开进入后续的分馏塔分馏塔的上部是一个常规的分馏塔，裂化油的重组分从侧线抽出Eureka 36工艺用相当数量的过热蒸汽，在低压下使渣油深度转化过热蒸汽增加额外热量，减少油气分压，增加对馏出油的汽提率4、Eureka 渣油热转化与延迟焦化相比，Eureka 工艺的特点渣油转化率与延迟焦化接近裂化馏出油收率65%~70%，与延迟焦化接近不生产石油焦，而生产高软化点的沥青374、Eureka 渣油热转化38Eureka 渣油热转化工艺流程示意图4、Eureka 渣油热转化Eureka延迟焦化原料Gravity, ºAPI 5.9 5.9残炭，wt%22.422.4>538℃含量，wt%89.089.0h 324Eureka 工艺与延迟焦化的对比39操作条件操作周期，加热炉出口温度，℃495500反应器最大温度，℃437435压力（表压），atm0.3 1.4产率，wt%裂化气5.310.4汽柴油（C5~370℃）33.639.3瓦斯油（370~500℃）28.416.3沥青32.7-焦炭-34.04、Eureka 渣油热转化原料Gravity, ºAPI 7.6S 含量，wt% 3.9庚烷沥青质，wt%5.7残炭，wt%20.0Ni+V ，ppm338产物轻油（C5~240℃），wt%14.9Eureka 工艺的原料与产物分布和性质数据40S 含量，wt% 1.1N 含量，wt%<0.1瓦斯油（240~540℃），wt%50.7Gravity, ºAPI 21.3S 含量，wt% 2.7N 含量，wt%0.3沥青（>540℃），wt%29.6S 含量，wt% 5.7N 含量，wt% 1.2Ni+V ，ppm11755、HSC 深度热转化HSC ：high conversion soaker cracking HSC 是一个转化率介于减粘裂化和焦化之间的裂化工艺与其它的热裂化工艺相比，该工艺的气体产率低，41馏分油产率高该工艺可加工高硫含量、高金属含量的原料，包括渣油、油砂沥青、减粘渣油等5、HSC 深度热转化HSC 工艺采用连续反应器，而Eureka 工艺采用两个间歇反应器原料油预热后进入分馏塔的底部与循环油混合，混合物经过加热炉后进入soaking 反应器42该反应器接近常压操作，蒸汽从反应器底部注入，并提供足够长的停留时间以便大分子烃类完成裂化反应5、HSC 深度热转化在反应器内设有穿孔的挡板（塔盘），原料和部分产品向下运动，蒸汽、裂化气及馏分油蒸气向上通过挡板，与向下运动的物料逆流接触挥发性的产物从反应器顶部进入分馏塔，得到相应43的产品裂化气脱硫压缩后作为炼厂的燃料气；瓦斯油经加氢处理后作为催化裂化或加氢裂化的原料；渣油可用作锅炉燃料、道路沥青原料、焦化原料或者部分氧化的原料5、HSC 深度热转化44HSC 深度热转化工艺流程示意图5、HSC 深度热转化原料Iranian VRMaya VR Gravity, ºAPI 5.7 2.2S 含量，wt% 4.8 5.1N 含量，wt%0.60.8庚烷沥青质，wt%11.319.0残炭，wt%22.628.7HSC 工艺的原料与产物分布和性质数据45Ni+V ，ppm274770产品石脑油（C5~200℃），wt%6.3 3.8Gravity, ºAPI 54.451.5S 含量，wt%1.1 1.1柴油（200~350℃），wt%15.012.3Gravity, ºAPI 30.229.5S 含量，wt% 2.6 3.1N 含量，wt%0.10.15、HSC 深度热转化原料Iranian VRMaya VR产品瓦斯油（350~520℃），wt%32.218.6Gravity, ºAPI 16.416.5S 含量，wt% 3.5 3.7含量0303HSC 工艺的原料与产物分布和性质数据46N 含量，wt%0.30.3减压渣油（>520℃），wt%43.262.0S 含量，wt% 5.8 5.6N 含量，wt% 1.0 1.2残炭，wt%49.246.8Ni+V ，ppm6011280相对于Eureka 工艺，HSC 工艺的石脑油产率低，减压渣油产率高6、ART 渣油预处理ART ：Asphalt Residue Treatment Englehard 和Kellogg 联合开发主要目的是为催化转化过程提供较低残炭值和金属47含量的原料其工艺流程与流化催化裂化的非常相近，但不使用催化剂，而用无催化活性的热载体载体是一种惰性物质，其筛分组成及物理结构与催化裂化催化剂相近6、ART 渣油预处理渣油在反应器内与高温（500℃）的热载体接触，渣油中部分轻组分气化，较重组分在热载体上热裂化，反应生成的焦炭沉积在载体上，裂化产物与气化的轻组分一起离开反应器48沉积结焦的载体循环到再生器，经空气烧焦后返回反应器反应产物以重质馏分油为主此过程起到脱碳脱金属的作用，同时也有一定程度的脱硫、脱氮作用6、ART 渣油预处理主要特点采用了热载体，焦炭不作为产品而是沉积在载体上，在再生器内烧焦放出的热量作为气化和裂化反应的热源一般情况下，烧焦放出的热量大于本装置的需要，余热49可用于发生蒸汽此工艺的复杂程度和投资与催化裂化的相当国内洛阳石化工程公司开发了类似的工艺，ROP (Residual Oil Processing)7、FTC 流化热裂化FTC ：fluid thermal cracking一种将重油或渣油热裂化生产馏分油和焦炭，并且焦炭气化生产燃料气的工艺技术重油原料与来自分馏塔的循环油混合后进入反应器50，油类分子在毛细作用下立即被吸附到固体颗粒的微孔内，并发生热裂化反应固体颗粒没有催化性能，但是通过流化状态使中间馏分具有较高的收率和选择性7、FTC 流化热裂化从分馏塔得到的含氢气体用作反应器内颗粒的流化介质流化介质中氢气的存在抑制了因金属沉积造成的过度结焦51沉积焦炭的固体颗粒离开反应器后进入气化器，焦炭与蒸汽及空气反应生成CO 、CO 2、H 2和H 2S 再生后的热颗粒返回反应器7、FTC 流化热裂化52FTC 流化热裂化工艺流程示意图7、FTC 流化热裂化原料Gravity, ºAPI 6.4S 含量，wt% 4.5残炭，wt%21.9Ni+V ，ppm500产物石脑油（C5~150℃），wt%14.9Gravity ºAPI 571FTC 工艺的原料与产物分布和性质数据53Gravity, ºAPI 57.1S 含量，wt%0.4中间馏分（150~310℃），wt%34.4Gravity, ºAPI 39.5S 含量，wt%1.4瓦斯油（310~525℃），wt%21.8Gravity, ºAPI 18.7S 含量，wt% 3.1N 含量，wt%0.2焦炭19.0问题与思考热加工过程分为哪几类？各有什么特点？渣油的热反应有什么特点？延迟焦化与减粘裂化的原理是怎样的？54重质油热加工新工艺技术有哪些？临氢减粘裂化工艺中氢气的作用是什么？Eureka 渣油热转化工艺相对于延迟焦化有何特点？。

我国热处理的现状及先进热处理技术的发展和展望热处理是指通过加热和冷却工艺，改变材料的组织结构和性能的一种工艺方法。

热处理广泛应用于钢铁、有色金属及其合金、塑料等材料的生产过程中，对提高材料的力学性能和使用寿命具有重要作用。

1.技术水平相对较低。

虽然我国热处理行业经过长期的发展已经取得了一定成就，但与国际先进水平相比还存在差距。

在技术设备和管理方面，我国热处理企业普遍存在缺乏投入和关注的问题。

2.信息化程度不高。

我国热处理行业在信息化方面的投入和应用较少，信息化程度相对较低，企业之间的信息共享和交流不够密切，影响了行业整体的发展。

3.环保意识不足。

我国热处理行业大部分企业在环境保护方面存在一定问题，热处理工艺中的废水、废气等排放未能得到有效处理和控制。

目前，我国热处理行业正积极推进先进热处理技术的发展，以提高产品质量、提升企业竞争力，并改善行业整体环境。

以下是我国先进热处理技术的发展和展望：1.先进的真空热处理技术。

真空热处理能够在无氧或低氧氛围中进行，减少材料表面氧化的问题，提高材料的耐腐蚀性和机械性能。

同时，真空热处理还能够实现材料的表面强化和改性，提高材料的使用寿命。

2.先进的低温热处理技术。

低温热处理技术主要包括低温渗碳、低温氮化等。

通过低温热处理可以实现材料的表面硬化和改性，提高材料的磨损和疲劳性能，同时减少材料的变形和裂纹。

3.先进的等离子体热处理技术。

等离子体热处理是一种通过等离子体化学反应实现材料表面改性的方法。

该技术具有温度低、速度快、效果好等优点，能够实现材料的表面强化和改性，提高材料的高温性能和抗腐蚀性。

展望未来，我国热处理行业在发展先进热处理技术的同时，应加强与国际接轨，提高品牌影响力和核心竞争力。

同时，还应注重培养热处理人才，推动热处理行业的技术创新和进步。

此外，还需要关注环保问题，推动热处理行业的绿色发展，减少对环境的影响。

总之，我国热处理行业在发展先进热处理技术方面还存在一定的差距，但随着技术的不断进步和应用的推广，相信我国热处理行业将会迎来更好的发展机遇。

热处理发展趋势热处理是一种非常重要的金属加工工艺，它通过加热和冷却的方式改变金属材料的组织结构和性能，从而提高材料的硬度、强度和耐磨性等。

随着科技的进步和工业的发展，热处理技术也在不断发展，以下是一些热处理发展趋势：1. 智能化和自动化：随着人工智能和自动化技术的不断发展，热处理设备和工艺控制系统越来越智能化。

自动控制系统可以实时监测和调节热处理过程中的温度、压力和时间等参数，从而提高热处理的稳定性和一致性。

2. 环保和节能：环保和节能是现代工业发展的重要方向，热处理行业也不例外。

新型热处理设备采用高效的能源利用和废气处理技术，减少了能源的浪费和环境污染的排放。

通过优化热处理工艺和参数，可以减少处理时间和能耗，提高能源利用效率。

3. 先进的工艺和材料：随着辅助技术的不断推进，热处理工艺也在不断创新。

采用先进的淬火介质和控制方法，可以提高金属材料的淬透性和耐磨性。

新型金属合金材料的开发和应用也在推动热处理技术的发展，例如高强度、高耐腐蚀性和高温合金等。

4. 数据化和信息化：随着数据采集和处理技术的快速发展，热处理行业也逐渐实现数据化和信息化。

通过采集和分析热处理过程中的各种数据，可以深入了解材料和工艺之间的关系，优化热处理工艺参数，提高产品的质量和一致性。

5. 个性化定制和灵活生产：随着市场需求的不断变化，热处理行业越来越注重个性化定制和灵活生产。

热处理设备具备较大的调节能力和适应性，可以根据不同的工件和要求进行定制化的热处理工艺。

灵活生产模式可以提高生产效率和客户满意度，满足个性化和小批量生产的需求。

热处理技术在智能化、环保节能、先进工艺和材料、数据化信息化和个性化定制等方面都有着较为明显的发展趋势。

这些趋势的出现和应用，将进一步推动热处理行业的发展和进步。

材料热加工工艺的现状以及发展材料热加工工艺的现状以及发展收藏此信息 打印该信息 添加：佚名 来源：未知当前，金属材料仍是应用范围最为广泛的机械工程材料，材料热加工(包括铸造、锻压、焊接、热处理等)是机械制造业重要的加工工序，也是材料与制造两大行业的交叉和接口技术。

材料经热加工才能成为零件或毛坯，它不仅使材料获得一定的形状、尺寸，更重要的是赋予材料最终的成份、组织与性能。

由于热加工兼有成形和改性两个功能，因而与冷加工及系统的材料制备相比，其过程质量控制具有更大的难度。

因此，对材料热加工过程进行工艺模拟进而优化工艺设计，具有更为迫切的需求。

近二十多年来，材料热加工工艺模拟技术得到迅猛发展，成为该领域最为活跃的研究热点及技术前沿。

0、引言 0.1 使金属材料热加工由“技艺”走向“科学”，彻底改变热加工的落后面貌 金属材料热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程，难以直接观察。

在这个过程中，材料经液态流动充型、凝固结晶、固态流动变形、相变、再结晶和重结晶等多种微观组织变化及缺陷的产生与消失等一系列复杂的物理、化学、冶金变化而最后成为毛坯或构件。

我们必须控制这个过程使材料的成分、组织、性能最后处于最佳状态，必须使缺陷减到最小或将它驱赶到危害最小的地方去。

但这一切都不能直接观察到，间接测试也十分困难。

长期以来，基础学科的理论知识难以定量指导材料加工过程，材料热加工工艺设计只能建立在“经验”基础上。

近年来，随着试验技术及计算机技术的发展和材料成形理论的深化，材料成形过程工艺设计方法正在发生着质的改变。

材料热加工工艺模拟技术就是在材料热加工理论指导下，通过数值模拟和物理模拟，在试验室动态仿真材料的热加工过程，预测实际工艺条件下材料的最后组织、性能和质量，进而实现热加工工艺的优化设计。

它将使材料热加工沿此方向由“技艺”走向“科学”，并为实现虚拟制造迈出第一步，使机械制造业的技术水平产生质的飞跃。

0.2 是预测并保证材料热加工过程质量的先进手段，特别对确保关键大件一次制造成功，具有重大的应用背景和效益我国重大机电设备研制、生产的一个难点是大件制造；大件制造的关键又是热加工。

一重热加工技术进步形势喜人
姜萍;赵长春
【期刊名称】《一重技术》
【年(卷),期】2004(000)002
【摘要】进入二十一世纪，随着国家经济形势的好转，我国冶金、石化、电力、交通等行业快速发展扩大需求。

这就拉动了大型铸锻件行业生产经营形势的好转。

一重的订单十分饱满，即使不断增加铸锻件生产的产量，也满足不了用户的旺盛需求。

一重不断调整大型铸锻件的新产品开发工作思路，以适应市场的变化，极大地促进了产品结构的调整，具有一重特色的自主核心技术正在形成。

“九五”、“十五”热加工技术改造项目的进一步实施，扩大了热加工的生产能力，使大型铸锻件的制造水平不断提高。

产品制造工艺的不断优化，提高了技术进步对产品质量、进度、降低成本的贡献率，经济效益也有所提高。

【总页数】4页(P4-7)
【作者】姜萍;赵长春
【作者单位】一重冶金研究所所长研究员级高级工程师;一重冶金研究所副所长高级工程师
【正文语种】中文
【中图分类】F4
【相关文献】
1.一重热加工技术发展概况 [J], 邵春雷
2.一重集团公司热加工十年回顾 (冶炼部分) [J], 赵林;韩学三;王春国;刘志颖
3.成就经验形势条件任务全国防沙治沙办公室副主任王信建纵谈治沙新形势——形势喜人任重道远 [J], 杨玉峰
4.哈电热加工的技术进步 [J], 吴英
5.中国介入心脏病学技术进步喜人 [J], 郑海农;蒋爱敏;林益芳
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国内外热加工工艺模拟技术的现状与发展趋势1国内外热加工工艺模拟技术的现状与发展趋势国内外热加工工艺模拟技术的现状与发展趋势一、技术概述热加工工艺模拟及优化设计技术是应用模拟仿真、试验测试等手段，在拟实的环境下模拟材料加工工艺过程，显示材料在加工过程中形状、尺寸、内部组织及缺陷的演变情况，预测其组织性能质量，达到优化工艺设计目的的一门崭新技术。

它的研究范围一般可分为：1.热加工过程的数值模拟。

通过建立能准确描述某一热加工工艺过程的数理模型及对数理方程的简化求解，动态显示该过程并预测其结果。

分为宏观(mm-m 级)、微观(μm-mm级)、原子(nm-μm级)三个不同的模拟尺度。

2.热加工过程的物理模拟及专家系统。

通过得到准确的临界判据，检验、校核数值模拟的结果；用于影响因素十分复杂的工艺过程，作为数值模拟的必要补充。

3.热加工过程的基础理论及缺陷形成原理。

它是准确地建立过程数理模型，得到缺陷科学判据的研究基础。

二、现状及国内外发展趋势1.国内外发展现状材料热加工工艺模拟研究于1962年开始于铸造过程，进入70年代后，从铸造逐步扩展到锻压、焊接、热处理，在全世界形成了材料热加工工艺模拟的研究热潮。

经多年研究开发，针对常规铸造、冲压、热锻已经形成一批热加工工艺模拟商业软件；并已在铸造、锻压生产中得到一定应用，在注塑、焊接、热处理中的应用刚刚起步；同时数值模拟已逐步成为新工艺研究开发的重要手段和方法。

2.发展趋势展望近年来，热加工工艺模拟不断向广度、深度拓展，其技术发展趋势是：(1)宏观-中观-微观已普遍由建立在温度场、速度场、变形场基础上的旨在预测形状、尺寸，轮廓的宏观尺度模拟(mm-m级)进入到以预测组织、结构、性能为目的的中观尺度模拟(毫米量级)及微观尺度模拟(微米量级)阶段。

(2)单-分散-耦合集成模拟功能已由单一的物理场模拟普遍进入到多种物理场相互耦合集成的阶段，以真实模拟复杂的热加工过程。

(3)共性、通用-专用、特性由于普通铸造、冲压、锻造工艺模拟的日益成熟及商业软件的出现，研究工作的重点和前沿已由共性通用问题转向难度更大的专用特性问题。

热处理行业报告热处理是指对金属材料进行加热、保温和冷却等一系列工艺操作，以改变其组织结构和性能的工艺。

热处理工艺在金属材料加工中起着至关重要的作用，能够提高材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，同时改善其加工性能和使用性能。

热处理行业是一个技术密集型和市场潜力巨大的行业，对于提高金属材料的性能和附加值具有重要意义。

一、热处理行业的发展历程。

热处理工艺最早可以追溯到古代冶炼时期，人们通过对金属材料的加热和冷却，改善了金属的性能，使其更适合于制作各种工具和武器。

随着工业革命的到来，热处理工艺得到了进一步的发展和应用。

20世纪以来，随着科学技术的不断进步和工业化程度的提高，热处理技术得到了广泛的应用和推广，形成了独立的热处理行业。

二、热处理行业的技术特点。

热处理行业是一个技术密集型的行业，需要掌握一系列复杂的热处理工艺和设备。

热处理技术主要包括淬火、回火、正火、退火、固溶处理等工艺，每一种工艺都有其独特的加热温度、保温时间和冷却速度要求。

此外，热处理行业还需要掌握金相分析、硬度测试、金属材料的组织结构和性能等方面的知识。

热处理设备主要包括炉具、淬火槽、回火炉、盐浴炉等，这些设备需要具备精确的温度控制和稳定的工作性能。

三、热处理行业的市场需求。

随着工业化程度的不断提高和科学技术的不断进步，金属材料的应用领域越来越广泛，对于金属材料的性能和品质要求也越来越高。

热处理行业的市场需求主要来自于机械制造、汽车制造、航空航天、电子电器、军工等领域。

这些行业对于金属材料的性能和质量要求非常严格，需要通过热处理工艺来提高材料的性能和品质。

四、热处理行业的发展趋势。

随着科学技术的不断进步和市场需求的不断增长，热处理行业将会迎来新的发展机遇。

未来，热处理行业的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 技术创新，随着科学技术的不断进步，热处理工艺和设备将会不断更新换代，出现更加高效、节能、环保的新型热处理工艺和设备。

2. 自动化生产，随着人工智能和机器人技术的不断发展，热处理行业将会向自动化、智能化方向发展，提高生产效率和产品质量。

我国热处理行业发展的阶段和今后发展趋势
我国热处理行业经历了以下几个发展阶段：
1. 初始发展阶段（1949年-1980年）：在国家计划经济的背景下，热处理行业主要为国防和重工业提供服务，市场规模较小。

2. 高速发展阶段（1980年-2000年）：随着国民经济的快速发展，热处理需求逐渐扩大，市场规模逐渐增大，技术水平和设备水平不断提升。

3. 转型升级阶段（2000年至今）：在全球产业结构调整和技术革新的背景下，我国热处理行业开始向高端、精细化方向转型，大力发展节能环保型热处理技术，先进的热处理生产线逐渐成熟。

未来，我国热处理行业将继续朝着高科技、高附加值、高自主创新、高质量、高效益的方向发展。

具体表现在以下几个方面：
1. 向着智能化发展：随着信息技术的不断普及和应用，高端智能化热处理设备将逐渐出现，智能化管理模式也将得到推广。

2. 向着绿色环保型发展：制定制度和标准，推动绿色生产、节能降耗和污染物排放减少，提高生态环保水平。

3. 向着高端精益化发展：提高质量要求和技术含量，开发新的高端和特种热处理工艺，并推广先进设备和生产线，在精益化制造方面取得实质性进步。

4. 向着国际化发展：通过不断拓展海外市场，提高国际竞争力和协同效应，提高品牌知名度和市场份额，使我国热处理走向世界。

中外热处理工艺现状和趋势第一篇：中外热处理工艺现状和趋势中外热处理工艺现状和趋势热处理工艺现状中国热处理工艺现状简介热处理是机械工业中的一项十分重要的基础工艺，对提高机械零件内在质量和使用寿命，加强产品在国内外市场竞争能力具有举足轻重的作用。

但是人们认识到这一点却花了相当长的时间和很大的代价。

由于热处理影响的是产品的内在质量，它一般不会改变制品的形状，不会使人直观地感到它的必要性，弄不好还会严重畸变和开裂；破坏制品的表面质量和尺寸精度，致使制造过程前功尽弃。

所以在我国的制造业中长期存在着“重冷（冷加工）轻热（热加工）”现象，以致这个行业很长时间处于落后状态。

而机械工业发达国家特别注重热处理工艺技术的研究和发展。

建国以来特别是20世纪80年代以来，我国的热处理技术有了很大的发展，现有热处理生产企业、从业人数、设备数量和能力都有大大增长。

目前来说，我国在热处理的基础理论研究和某些热处理新工艺、新技术研究方面，与工业发达国家的差距不大，但在热处理生产工艺水平和热处理设备方面却存在着较大的差距，还没有完全扭转热处理生产工艺和热处理设备落后、工件氧化脱碳严重、产品质量差、生产效率低、能耗大、成本高、污染严重的局面。

目前在我国工业生产上大量应用的还是常规热处理工艺，今后仍将占有重要的地位和相当大的比重，但正在日益改进和不断完善。

要以少无氧化加热、节能、无污染和微电子技术在热处理中的应用为重点，大力发展先进的热处理成套技术，利用现代高新技术对常规热处理进行技术改造，实现热处理设备的更新换代，全面提高热处理的工艺水平、装备水平、管理水平和产品水平，这对于改变我国热处理技术的落后面貌，赶上工业发达国家的先进水平，将起到积极的促进作用中国热处理工艺技术应用还不十分广泛，对热处理工艺的重视程度还需要提高，特别从事热处理工艺的人才的培养需要加大，现今热处理专业比较冷淡，这些都需要做出大大的改善。

另一方面，热处理环境给人感觉脏乱差，热处理工艺控制不够严格，这些都阻碍了热处理工艺的发展，同时阻碍了中国机械制造工艺的发展。

在整个国民经济中凡涉及机械制造的任何领域中，热处理是一项广泛应用的一项重要的基础工艺之一。

它是金属材料在严格控制的加热和冷却条件下进行处理，通过改变材料内部的显微组织来达到人们所要求的使用性能或服役寿命。

热处理技术作为机械制造业中十分重要的基础工艺技术之一，在整个工业领域中，应用十分广泛。

在充分发挥材料潜能，节约能源，进行清洁生产和人类社会可持续发展上，热处理技术的拓展是绝不能忽视的。

世界上工业发达国家都投入很多资金来发展这门技术。

自1996年以来，美国、日本的欧洲的许多发达国家都先后制定21世纪热处理技术发展规划和目标。

美国热处理工业2020年远景把目前和将来国外热处理先进技术与装备水平的目标和主要标志阐述得十分明确。

对气体渗碳和用渗碳气氛加氨的气体碳氮共渗和氮碳共渗后排出的废气应经点燃后才可无害排放;离子渗硼中不可使用剧毒的B2H6(乙硼烷);对盐浴中不可使用受热要分解产生氰根的黄血盐和赤血盐;对含碳酸盐的盐浴不可使用尿素或缩二脲，因为它会反应生成氰酸盐，后分解为氰盐。

对含S和Li的氰酸盐—碳酸盐盐浴可使氰化物保持在0.1～0.8%的低水平，处理零件的渗氮后性能良好，且处理周期缩短，这工艺在美、欧和日本应用相当多，法国HEF公司的SURSULF 工艺及处理后进入氧化盐浴属于这种技术，(我国的LT硫氮碳共渗法也是)。

在氰酸盐浴中添加有机聚合物melon也可将氰盐含量降到2%～3%，其余大部分是无毒的氰酸盐，法国HEF公司的德国Durferrit子公司(原属Degussa公司)的Tufftride / Melonite / Tenifer / QPQ处理盐浴属于此类技术，(我国成都工具研究所的QPQ复合盐浴处理也是)。

清洗水中的氰含量已经稀释可无害排放。

尽管如此，法、德和日本对这些工艺的无公害处理十分严格，并研究废盐的再生。

对高速钢刃具淬火仍采用的BaCl2盐浴和含BaCl2废水须经无害化处理达标后才允许排放，德国已采用专门技术和装置来解决。

材料热加工工艺的现状以及发展引言材料热加工工艺是一种重要的制造工艺，广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的加工过程中。

随着制造业的不断发展和技术的进步，材料热加工工艺也在不断演变和创新。

本文将介绍材料热加工工艺的现状以及近年来的发展趋势。

1. 材料热加工工艺的现状1.1 传统热加工工艺传统的材料热加工工艺主要包括锻造、热轧、热处理等。

锻造是通过将金属材料加热至一定温度后，施加力使其发生形变，从而改变材料的几何形状和性能。

热轧是指将金属坯料加热至一定温度后，通过连续传送和压制的方式将其压扁成一定厚度的板材。

热处理是将材料加热至一定温度后，保持一段时间，然后冷却至室温，以改善材料的组织结构和性能。

1.2 先进的热加工工艺近年来，随着材料科学和工艺技术的发展，一些新的热加工工艺不断涌现。

其中，电磁加热、激光热处理和等离子热处理是比较新颖且有潜力的热加工技术。

•电磁加热：电磁加热是利用电磁场产生的能量使材料发热。

相比传统的加热方式，电磁加热具有温度均匀、加热速度快等优点，在某些特殊材料的加工中表现出了独特的优势。

•激光热处理：激光热处理是利用高能激光束对材料表面进行加热和冷却，以调控材料的组织结构和性能。

激光热处理具有高精度、快速、无污染等优势，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。

•等离子热处理：等离子热处理是通过在气氛中产生等离子体，利用等离子体中的高温高能粒子对材料表面进行处理。

等离子热处理具有高温、高速、高能量等特点，在薄膜、纳米材料等方面有着广泛的应用。

2. 材料热加工工艺的发展趋势2.1 新材料的出现随着材料科学的不断进步，各种新材料不断涌现。

这些新材料具有独特的性能和特点，对热加工工艺提出了新的挑战和需求。

例如，高温合金、复合材料、纳米材料等，需要开发出适合其加工特性的热加工工艺。

2.2 精密加工的要求随着制造业向高精度、高性能方向发展，对热加工工艺的精度要求也越来越高。

精密加工要求加工过程中能够对材料进行精确的控制，减少加工误差。

热处理行业的现状与发展热处理行业是一种重要的制造业，它涉及到金属材料的加工、变形和处理，以改善其物理和机械性能，从而满足不同的工业需求。

随着工业化和技术进步的不断推进，热处理行业也在不断发展和壮大。

本文将从现状和发展两个方面来探讨热处理行业的现状和未来发展趋势。

一、热处理行业的现状热处理行业已经成为国内外重要的制造业之一，其应用领域广泛，包括航空、航天、汽车、机械、电子、建筑等众多领域。

热处理技术已经成为制造业中不可或缺的一部分。

从市场规模上看，热处理行业的市场规模在不断扩大，年均增长率达到了10%左右。

同时，随着国家经济的快速发展和对高端技术的不断追求，热处理行业的发展速度也在不断加快。

国内的热处理行业主要集中在一些大型企业和知名品牌之中。

这些企业在技术研发、设备更新和生产能力方面占据了领先地位。

同时，这些企业还积极开展国际合作和交流，借鉴国外的先进技术和管理经验，提升自身的核心竞争力。

此外，热处理行业的技术水平也在不断提高，新型材料、新工艺、新设备等新技术的应用为热处理行业的发展带来了新的机遇和挑战。

从市场需求上看，热处理行业的市场需求也在不断增长。

随着国家对环保、能源和节能的不断重视，热处理行业在减少能耗和排放方面也在不断加强。

同时，一些新兴领域如3D打印、航天航空、新能源汽车等都有较大的需求，这也为热处理行业带来了很多新的机遇。

二、热处理行业未来的发展趋势随着科技的不断进步和行业的不断发展，热处理行业未来的发展趋势也具有一定的特点和趋势。

其中，以下几个方面将是热处理行业未来发展的重要方向。

1.高端化、智能化和自动化未来热处理行业的发展将越来越趋向于高端化、智能化和自动化，这将是行业发展的必然趋势。

随着工业化和信息化的不断深入，对高精度、高效率、高品质的要求也会越来越高。

因此，热处理行业需要不断升级技术和设备，提高生产效率和质量，从而满足市场的需求。

2.绿色化和环保化未来的热处理行业需要更加注重环保和绿色发展，减少能耗和排放，推广清洁生产和循环经济，提高资源利用效率和环境保护水平。

世界金属导报/2007年/1月/23日/第009版技术装备钢铁生产工艺中加热和冷却技术现状及发展趋势廖建国从冶金学或加工的必要性来看，在钢铁生产工艺中，从铁矿石的还原和熔融到加工成最终产品的过程是一个反复加热和冷却的过程。

为解决提高生产率和产品质量、稳定操作、设备的紧凑化和节能等各种课题，日本各钢铁公司开发了适应各生产工序的最佳加热和冷却技术。

可以说，日本钢铁工业的能源单耗和产品质量能够居世界领先水平，如果没有钢铁生产工艺中的最佳加热和冷却技术，就不可能实现。

近年来，为进一步提高产品质量，日本对提高加热和冷却能力及对目标温度的高精度控制提出了要求，同时还对考虑到环保节能的加热和冷却技术提出了要求。

1.加热和冷却的基本形式热传输的形式可分为热传导、对流传热和热辐射等3种。

热传导是物质内部的热传输，是构成物质的原子或分子的振动传播使能量传输的现象。

对流传热是物质表面和周围气体、液体或固体的宏观流形成流动和混合，产生热传输的现象。

热辐射是物体内部所具有的能量以电磁波的形式从其表面放射出，并向周围传递的现象。

关于物质的加热或冷却过程，只要给出物质表面的对流传热及热辐射的临界值，通过数值解析，就能准确求出。

也就是说，要想准确预测出加热和冷却过程，就必须给出准确的临界值。

但是，由于决定各传热形式的热物性值、流体模型和相变等热传输量的因素很多，而且在实际的加热和冷却过程中，这些传热形式很少是单独存在的，几乎是一种相互关联、非常复杂的现象。

因此，在对作为对象工序的加热和冷却进行大量的传热实验后，对热传输量进行了定量，并给出了计算式，同时根据现场积累的操作数据，开发了适合各生产工序的最佳加热和冷却技术。

2.加热技术在钢铁生产工艺中应用了许多适合各工序的加热技术，但从能量消耗量的大小或严格控制温度的必要性来看，热轧工序和连续退火及浸镀工序的加热技术的发展值得一提。

在热轧工序中，板坯在加热炉中的放射加热、薄板坯连接用的感应加热或激光加热已应用于实际。

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