真空淬火爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種真空淬火爐，包括爐體（1）、底架（2）、加熱裝置（3）、抽真空系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，加熱裝置（3）連接至爐體（1）的爐壁上，抽真空系統(tǒng)連接至爐腔，爐體（1）為單室腔體爐，爐體（1）的一側(cè)開設(shè)有同時(shí)供進(jìn)、出料的送料口，送料口處設(shè)有可啟閉的爐門（10），爐體（1）的爐腔頂部設(shè)有攪拌機(jī)（5）；冷卻系統(tǒng)包括通向爐腔的直接冷卻系統(tǒng)和連接至爐壁的間接冷卻系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、傳熱效率高、熱處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】真空淬火爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熱處理設(shè)備，尤其涉及一種用于對(duì)加工件進(jìn)行真空淬火處理的真空淬火裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]真空熱處理是將金屬工件在I個(gè)大氣壓以下(即負(fù)壓下)加熱的金屬熱處理工藝。真空熱處理可用于退火、脫氣、固溶熱處理、淬火、回火和沉淀硬化等工藝。在通入適當(dāng)介質(zhì)后，也可用于化學(xué)熱處理。
[0003]真空中的淬火有氣淬和液淬兩種。氣淬即將工件在真空加熱后向冷卻室中充以高純度中性氣體(如氮?dú)?進(jìn)行冷卻，液淬則是將工件在加熱室中加熱后，移至冷卻室中充入高純氮?dú)獠⒘⒓此腿氪慊鹩筒郏焖倮鋮s。
[0004]當(dāng)前真空高壓氣冷淬火技術(shù)發(fā)展較快，相繼出現(xiàn)了負(fù)壓(< IXlO5Pa)高流率氣冷、加壓(IX IO5?4 X IO5Pa)氣冷、高壓(5X IO5?IOXlO5Pa)氣冷、超高壓(10 X IO5?20 X IO5Pa)氣冷等新技術(shù)，不但大幅度提高了真空氣冷淬火能力，且淬火后工件表面光亮度好，變形小，還有高效、節(jié)能、無污染等優(yōu)點(diǎn)。真空高壓氣冷淬火的用途是材料的淬火和回火，不銹鋼和特殊合金的固溶、時(shí)效，離子滲碳和碳氮共滲，以及真空燒結(jié)，釬焊后的冷卻和淬火。
[0005]CN200985338Y號(hào)中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種多功能熱處理真空爐，其目的是要解決現(xiàn)有真空熱處理設(shè)備不能同時(shí)用于淬火、退火和回火的問題，以及現(xiàn)有真空熱處理爐爐內(nèi)溫度不均衡的問題，然而，該多功能熱處理真空爐為了能夠擴(kuò)大溫度調(diào)節(jié)范圍，采用了極為復(fù)雜的溫度調(diào)節(jié)及溫度測(cè)量裝置；另外，該多功能熱處理真空爐采用的是雙室臥式結(jié)構(gòu)，且增加了加熱管的數(shù)量(18根)，使加熱管沿真空爐周向布置，另外在加熱室的端部還增設(shè)了攪拌風(fēng)機(jī)。
[0006]CN100999776A號(hào)中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種真空雙室高溫淬火爐，其目的是要提高真空淬火爐的適應(yīng)性，使其具有真空淬火和保護(hù)氣氛淬火的雙重功能，并可制備活性材料的凝固樣品。該真空雙室高溫淬火爐同樣是采用臥式雙室結(jié)構(gòu)，分為前后的雙層水冷加熱室和淬火冷卻室，且兩室之間還連接有復(fù)雜的法蘭、插板閥等連接件，兩室之間還連通有復(fù)雜的抽真空及通氣管路。
[0007]此外，還有部分專利文獻(xiàn)特別針對(duì)真空淬火裝置中的特殊部件作了改進(jìn)和優(yōu)化，例如為監(jiān)視高頻淬火處理的有效功率開發(fā)的高頻淬火管理系統(tǒng)，為保證真空高壓氣淬爐內(nèi)氮?dú)獾某淙肽軌蜻_(dá)到淬火冷卻所需壓力開發(fā)的氣淬爐氮?dú)庋a(bǔ)充裝置等。
[0008]然而，現(xiàn)有的真空淬火裝置雖然集成有多項(xiàng)功能，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，操作不易，故障率相對(duì)較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、傳熱效率高、熱處理效果好的真空淬火爐。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
[0011]一種真空淬火爐，包括爐體、底架、加熱裝置、抽真空系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，所述加熱裝置連接至爐體的爐壁上，所述抽真空系統(tǒng)連接至爐腔，所述爐體為單室腔體爐，爐體的一側(cè)開設(shè)有同時(shí)供進(jìn)、出料的送料口，送料口處設(shè)有可啟閉的爐門，所述爐體的爐腔頂部設(shè)有攪拌機(jī)；所述冷卻系統(tǒng)包括通向爐腔的直接冷卻系統(tǒng)和連接至爐壁的間接冷卻系統(tǒng)。
[0012]上述本實(shí)用新型的真空淬火爐中，所述抽真空系統(tǒng)優(yōu)選包括真空機(jī)組和擴(kuò)散泵，所述擴(kuò)散泵和真空機(jī)組通過連接管與爐腔連通，所述抽真空系統(tǒng)通過設(shè)置一轉(zhuǎn)換組件控制擴(kuò)散泵和真空機(jī)組的啟閉。作為進(jìn)一步的優(yōu)化，所述轉(zhuǎn)換組件包括位于連接管處的閥門、轉(zhuǎn)換保護(hù)閥、轉(zhuǎn)換型真空計(jì)和控制閥門的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0013]上述本實(shí)用新型的真空淬火爐中，所述加熱裝置優(yōu)選主要由碳加熱管組成，所述碳加熱管沿爐壁均勻分布。作為進(jìn)一步的優(yōu)化，所述加熱裝置上還設(shè)有調(diào)節(jié)碳加熱管電壓的加熱管變壓器。
[0014]作為對(duì)上述本實(shí)用新型的真空淬火爐的進(jìn)一步改進(jìn)，所述直接冷卻系統(tǒng)包括向爐腔內(nèi)通入低溫氮?dú)獾牡獨(dú)廨斔脱b置，所述氮?dú)廨斔脱b置與外置的氮?dú)庠催B通。所述間接冷卻系統(tǒng)優(yōu)選包括一水冷循環(huán)裝置，所述水冷循環(huán)裝置的冷卻管道布設(shè)于爐壁內(nèi)并與外部的冷卻水箱連通。
[0015]上述本實(shí)用新型的真空淬火爐中，所述爐體呈臥式圓筒形，該圓筒形的兩底面分別設(shè)為爐體的前部和后部，其中爐門設(shè)置在爐體的前部，所述冷卻系統(tǒng)連接至爐體的后部，所述加熱裝置從爐體的一側(cè)連接至爐壁，所述抽真空系統(tǒng)從爐體的另一側(cè)連接至爐腔。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017](I)本實(shí)用新型的真空淬火爐，其爐體為單室腔體爐，沒有設(shè)置油槽，在一個(gè)爐腔內(nèi)完成工件淬火的整個(gè)過程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，淬火時(shí)間短；
[0018](2)本實(shí)用新型的真空淬火爐，其抽真空系統(tǒng)包括真空機(jī)組和擴(kuò)散泵，能夠保證加熱時(shí)的高真空度；
[0019](3)本實(shí)用新型的真空淬火爐，其爐腔的頂部設(shè)有攪拌機(jī)，加熱及冷卻過程中均開啟攪拌機(jī)，加熱時(shí)能夠使?fàn)t腔內(nèi)熱處理工件的受熱更加均勻，提高傳熱效率；冷卻過程中，攪拌機(jī)能夠使?fàn)t腔內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)制氣體對(duì)流，使氮?dú)獾奈鼰徇^程更加均勻、迅速，冷卻效果好；
[0020](4)本實(shí)用新型的真空淬火爐，在真空環(huán)境下采用氮?dú)庵苯永鋮s加水循環(huán)間接冷卻的方式，冷卻速度更快，冷卻效果進(jìn)一步提升；
[0021](5)本實(shí)用新型的爐體形狀和結(jié)構(gòu)布局經(jīng)過優(yōu)化后比現(xiàn)有的爐體結(jié)構(gòu)更加合理，空間占用更小，投資成本更低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是圖1的左視圖。
[0024]圖3是圖1的俯視圖
[0025]圖例說明:1、爐體；2、底架；3、加熱裝置；4、氮?dú)廨斔脱b置；5、攪拌機(jī)；6、真空機(jī)組；7、擴(kuò)散泵；8、連接管；9、轉(zhuǎn)換組件；10、爐門；11、轉(zhuǎn)換型真空計(jì)；12、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；13、水冷循環(huán)裝置；14、加熱管變壓器；15、壓力表；16、冷卻管道。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因 此而限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0027]如圖1?圖3所示，本實(shí)用新型的真空淬火爐，包括爐體1、底架2、加熱裝置3、抽 真空系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，爐體I呈臥式圓筒形結(jié)構(gòu)，該圓筒形的兩底面分別設(shè)為爐體I的前部 和后部，其中，爐體I為單室腔體爐，爐體I的前部開設(shè)有同時(shí)供進(jìn)、出料的送料口，爐體I 內(nèi)設(shè)有料臺(tái)和料筐，送料口處設(shè)有可啟閉的爐門10，爐門10的啟閉由一氣缸控制。冷卻系 統(tǒng)連接至爐體I的后部，加熱裝置3從爐體I的一側(cè)連接至爐壁，抽真空系統(tǒng)從爐體I的另 一側(cè)連接至爐腔。爐體I的主要連接部位均設(shè)有密封件以使得爐體I能夠保持密封性。爐 體I的爐腔頂部還設(shè)有攪拌機(jī)5，以增強(qiáng)爐腔內(nèi)空間溫度分布的均勻性。
[0028]本實(shí)施例的真空淬火爐中，抽真空系統(tǒng)包括真空機(jī)組6和擴(kuò)散泵7，擴(kuò)散泵7和真 空機(jī)組6通過連接管8與爐體I連通，其可將爐腔內(nèi)部抽為接近真空狀態(tài)，并通過擴(kuò)散泵7 保證加熱時(shí)的高真空度。擴(kuò)散泵7和真空機(jī)組6通過一轉(zhuǎn)換組件9控制其開閉。轉(zhuǎn)換組件 9位于連接管8上，包括位于連接管8處的閥門、轉(zhuǎn)換保護(hù)閥、轉(zhuǎn)換型真空計(jì)11和控制閥門 的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12為氣缸。連接管8上設(shè)有實(shí)時(shí)監(jiān)控爐內(nèi)的真空度的壓力表15。
[0029]本實(shí)施例的加熱裝置3主要由碳加熱管組成，碳加熱管沿爐壁均勻分布。加熱裝 置3上還設(shè)有調(diào)節(jié)碳加熱管電壓的加熱管變壓器14，以便能夠控制爐腔內(nèi)的溫度。
[0030]本實(shí)施例的冷卻系統(tǒng)包括通向爐腔的直接冷卻系統(tǒng)和連接至爐壁的間接冷卻系 統(tǒng)；直接冷卻系統(tǒng)主要包括一氮?dú)廨斔脱b置4，間接冷卻系統(tǒng)主要包括水冷循環(huán)裝置13，氮 氣輸送裝置4從爐體I的后部接入，并與外置氮?dú)庠催B通，用于向爐腔內(nèi)通入低溫氮?dú)狻Ｋ?冷循環(huán)裝置13的冷卻管道16布設(shè)于爐壁內(nèi)并與外部的冷卻水箱連通，冷卻水箱布置在爐 體I外部的后方。
[0031]本實(shí)用新型的真空淬火爐，其工作原理和過程為:
[0032]1.打開水源、電源、氮?dú)庠吹龋?br> [0033]2.打開爐門10，通過傳送工裝將待處理工件隨裝爐工裝一起放入爐體I的爐腔 內(nèi)，關(guān)閉爐門10，啟動(dòng)真空機(jī)組6和擴(kuò)散泵7進(jìn)行抽真空；同時(shí)啟動(dòng)水冷循環(huán)裝置13 ；
[0034]3.當(dāng)爐腔內(nèi)的真空度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，啟動(dòng)加熱裝置3使碳加熱管加熱，同時(shí)打 開攪拌機(jī)5，加熱過程中保持高真空度；
[0035]4.加熱結(jié)束后，打開氮?dú)廨斔脱b置4向爐腔內(nèi)通入低溫氮?dú)猓允沟眉訜岷蟮墓?件能快速冷卻進(jìn)行真空淬火，同時(shí)爐內(nèi)氮?dú)馕盏臒崃窟M(jìn)一步被水冷循環(huán)裝置13中的冷 卻水帶出爐體I外，以進(jìn)一步提高冷卻速度；
[0036]5.當(dāng)爐體I降溫且爐內(nèi)氣氛壓強(qiáng)與外部大氣壓相同時(shí)，打開爐門10，取料，完成
真空淬火處理。
[0037]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述 實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下 的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種真空淬火爐，包括爐體(I)、底架(2)、加熱裝置(3)、抽真空系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，所 述加熱裝置(3)連接至爐體(I)的爐壁上，所述抽真空系統(tǒng)連接至爐腔，其特征在于:所述 爐體(I)為單室腔體爐，爐體(I)的一側(cè)開設(shè)有同時(shí)供進(jìn)、出料的送料口，送料口處設(shè)有可 啟閉的爐門(10)，所述爐體(I)的爐腔頂部設(shè)有攪拌機(jī)(5);所述冷卻系統(tǒng)包括通向爐腔的 直接冷卻系統(tǒng)和連接至爐壁的間接冷卻系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空淬火爐，其特征在于，所述抽真空系統(tǒng)包括真空機(jī)組(6) 和擴(kuò)散泵(7 )，所述擴(kuò)散泵(7 )和真空機(jī)組(6 )通過連接管(8 )與爐腔連通，所述抽真空系統(tǒng) 通過設(shè)置一轉(zhuǎn)換組件(9)控制擴(kuò)散泵(7)和真空機(jī)組(6)的啟閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空淬火爐，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換組件(9)包括位于連接管 (8 )處的閥門、轉(zhuǎn)換保護(hù)閥、轉(zhuǎn)換型真空計(jì)(11)和控制閥門的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空淬火爐，其特征在于，所述加熱裝置(3)主要由碳加熱管 組成，所述碳加熱管沿爐壁均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空淬火爐，其特征在于，所述加熱裝置(3)上還設(shè)有調(diào)節(jié)碳 加熱管電壓的加熱管變壓器(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的真空淬火爐，其特征在于，所述直接冷卻系統(tǒng)包 括向爐腔內(nèi)通入低溫氮?dú)獾牡獨(dú)廨斔脱b置(4)，所述氮?dú)廨斔脱b置(4)與外置的氮?dú)庠催B 通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空淬火爐，其特征在于，所述間接冷卻系統(tǒng)包括水冷循環(huán) 裝置(13)，所述水冷循環(huán)裝置(13)的冷卻管道布設(shè)于爐壁內(nèi)并與外部的冷卻水箱連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的真空淬火爐，其特征在于，所述爐體(I)呈臥式 圓筒形，該圓筒形的兩底面分別設(shè)為爐體(I)的前部和后部，其中爐門(10)設(shè)置在爐體(I) 的前部，所述冷卻系統(tǒng)連接至爐體(I)的后部，所述加熱裝置(3)從爐體(I)的一側(cè)連接至 爐壁，所述抽真空系統(tǒng)從爐體(I)的另一側(cè)連接至爐腔。
【文檔編號(hào)】C21D1/773GK203419959SQ201320479569
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】杉山輝陽, 野口奉夫, 劉其城 申請(qǐng)人:湖南特科能熱處理有限公司