[发明专利]具有组合式限流板的淬火槽

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种金属材料热处理技术领域的装置，具体是一种具有组合式限流板的淬火槽。

背景技术

用于盛载水或水溶液或油等液体淬火剂的容器称为淬火槽，工件周围淬火剂的流速对工件表面的冷却有明显的影响，流速愈大，冷却能力愈强，所以淬火槽一般都装备搅拌系统。

现有技术的淬火槽不能根据不同零件的形状和尺寸调节“有效淬火区”的范围，而只能按照整个工作区的流速都达到足够大的流速(一般要求≥0.2m/s)设计，会造成很大浪费。例如工作区直径为Φ12m的大型淬火槽，如果要使整个横截面上的流速都达到0.2m/s，则要求螺旋桨搅拌器提供的总流量高达81388m³/h，造价和运行成本都很高，事实上每一个生产锻件产品的工厂，工件的最大重量受到钢锭重量以及锻造设备能力的限制。而在工件的最大重量一定时，工件的形状与尺寸则种类繁多，淬火槽工作区的大小应保证所有工件都能放入其中进行淬火，但每一种零件淬火时只占用淬火槽工作区中的部分区域，所以在淬火时并没有必要在整个淬火槽工作区内都得到足够强烈的搅拌，只需要在工件轮廓的周围有足够大的流速就可以满足冷却操作的要求。也就是说，对于一个具体工件而言，它所要求的流速足够大的区域只是淬火槽工作区中的一部分区域。例如，表1所示的几种不同形状与尺寸的工件重量基本相同。为了使直径最大的工件和长度最长的工件都能置于同一淬火槽中冷却，淬火槽工作区的尺寸为Φ12m×10m，但是不同零件淬火时分别处于淬火槽内不同的位置，需要得到足够强烈搅拌的区域即淬火槽横截面上流速＞0.2m/s的区域因工件而异，并且只占到水槽横截面的一小部分(表1)，由于现有技术中的淬火槽无法调节不同区域的流速，也就是说不可能根据不同零件的形状和尺寸调节“有效淬火区”的范围，而只能按照整个工作区的流速都达到0.2m/s设计，会造成很大浪费。如下表：不同尺寸的220吨锻件在Φ11m槽中淬火时需要流速足够大的截面及总流量

经对现有技术的检索发现，樊东黎等在《热处理手册》第3卷(第四版，北京，机械工业出版社，2008年，P.534及P.547)中记载了一种闭式搅拌淬火槽的设计方案，其特点是在螺旋浆的推动下使淬火剂从淬火槽的下方进入淬火槽，在淬火槽工作区中淬火剂从下向上流动，并越过工作区的上方回流到螺旋浆搅拌区，从而驱使淬火剂循环流动。为了使淬火槽工作区内流速比较均匀，可以在淬火槽内设置导流板、导流桶、均流板、均流片等均流结构。

又经检索发现，苏兴武、晏汝平、顾敏、陈岩在《热处理》(2008年第3卷，第3期P50～53)中提出了一种带有导流器桶和匀流装置的淬火槽，在油槽上部形成了很大范围流速较均匀的“有效淬火区”，这种现有技术的优点在于整个淬火槽工作区内都成为有效淬火区、搅动都比较强烈、流速比较高而且比较均匀、尤其是在工件品种不多，而批量很大的生产条件下，可以根据特定工件的形状、尺寸和装炉方式设计专用的淬火槽，使工件周围的介质的流动比较合理，有利于保证大批量制造的产品质量的一致性。上述技术的缺点在于淬火槽的结构和尺寸以及导流结构和均流结构都是固定的，淬火槽内不能按不同工件调整淬火介质的搅动状况，在小批量、多品种生产的条件下，很难使不同形状和尺寸的工件淬火时都获得合理的搅拌状况。另一个缺点是由于现有技术的设计思路是使整个淬火槽的工作区(能够放入所在工厂各种不同形状零件的区域)都成为有效淬火区，必须同时都达到＞0.2m/s流速的搅动。对于大型淬火槽而言，淬火剂的总流量很大。由于现有技术中的淬火槽无法分别调节不同区域的流速，也就是说不可能根据不同零件的形状和尺寸调节“有效淬火区”的范围，而只能按照整个工作区的流速都达到＞0.2m/s的流速进行设计，这就需配置功率很大的搅拌器，会造成浪费。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术所存在的不足，提出一种具有组合式限流板的淬火槽，采用了带有流通口的限流板，根据淬火件形状和尺寸更换限流板，形成截面小于淬火槽工作区截面的流通口。淬火槽工作时淬火剂集中于限流板的流通口向上流向工件所在的位置，使工件周围达到较大的流速，以适应不同形状工件淬火的要求，并且可以降低对淬火剂总流量的要求。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：组合式限流板、支架、淬火槽工作区、淬火剂输入区和进液口，其中：组合式限流板平放在支架上，淬火槽工作区位于淬火剂输入区的上方，进液口和支架分别设置于淬火槽工作区和淬火剂输入区的底部且支架的高度高于进液口的高度，进液口与螺旋桨搅拌区或水泵供液管或同时与螺旋桨搅拌区及水泵供液管连接。