[实用新型]无缝环件热处理系统的淬火池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属工件制造方法中专用的热处理系统的淬火池，尤其涉及一种大型无缝环件的热处理系统的淬火池。

背景技术

无缝环件的主体材料为42CrMo和16Mn钢等，大型无缝环件产品主要应用于大型机械制造业，如航空器、航海船舶、电力设备、特种设备、工程车辆等所需的齿轮圈、回转支承制造，是大型设备制造中的关键工件。而且，目前国际、国内的新兴技术项目——无污染风力发电机座中必不可少的大型、巨型回转支承制造，无缝环件为唯一选择。我国原用环件由于没有国产设备和技术，一般从国外进口，成本昂贵且无法满足装备企业的市场需求。

由于大型无缝环件应用于大型设备制造业，因此具有体积庞大、整体无缝的特点，单件重量一般达到2000kg-3000kg，直径一般达到5000mm-6000mm，圈边截面积一般达到200mm²-300mm²。产品质量保证必须达到四点：一是保证产品表面硬度和芯部硬度的一致；二是保证在产品直径达5000mm-6000mm，整体硬度一致，整体硬度要求280-320HB；三是保证产品抗拉强度、屈服强度、冲击功的达标，要求抗拉强度在900Mpa-1200Mpa之间，屈服强度在700Mpa-900Mpa之间，-40℃条件下冲击功大于60J；四是保证在产品实施调质过程中不开裂、不变形，要求延伸率大于15％，断面收缩率大于45％。

无缝环件的生产制造工艺主要分为四个过程：第一过程是辗环，得到毛坯；第二过程是表面切削，也就是金加工过程；第三过程为热处理过程；经过热处理后的环件再进行第四过程的精加工，即为无缝环件成品。金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。金属热处理与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。因此基于无缝环件体积大，要求高的特点，热处理过程的质量达标是关键点。而目前成熟并普遍应用于中小型工件的热处理工艺，普遍采用以油、水、其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质，如PAG(聚烷撑二醇)淬冷介质，在淬火液中快速冷却再进行回火的常规淬火工艺。如中国专利文献101275179A公开的《汽车驱动桥桥壳热处理工艺》的淬火工艺的步骤为：将工件放入热处理炉中，加热至900±10°，保温4小时；再将工件取出，放入淬火池，淬火温度900±10°，淬火介质为5-10％NaCl盐水，淬火介质的温度≤40°，冷却时间≥10min后出水，经这种常规工艺制造的金属工件无法达到前述对大型无缝环件的质量要求。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种无缝环件制造方法中专用的热处理系统的淬火池。

实现本实用新型目的的技术方案是一种无缝环件制造热处理系统的淬火池，包括圆筒形池体、位于池体底部的涡流发生器、固定涡流发生器的方钢管和电控箱，池体包括位于池底的冷水进口和位于池体中上部的热水出口；冷水进口连通冷水管路，热水出口连通热水管路。

包括2个涡流发生器，二者相距120°各由1根方钢管固定于池体底部，每个涡流发生器与水平面的夹角θ为20～60°；每根方钢管与池体的池壁之间还有焊接在池体池壁上的方管固定板。

还包括可提升防坠架和限位支承块；4个限位支承块焊接在池体中下方内壁上，其上放置可提升防坠架；可提升防坠架为圆形，由16号槽钢构成网格，在三等分处设置有缺口，四周由10mm厚钢板围边，周边四等分设置4个起吊孔。

还包括设置在池体内壁上的测温器。

还包括连通备液池的备液进口。

本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型的无缝环件制造热处理系统的淬火池为池底安装了涡流发生器的大型圆形淬火池，冷水进口设置在涡流放生器的进水区域内，这样就能获得均匀淬火所需要的稳定涡流。在对无缝环件进行淬火前先开启涡流发生器，当淬火池内形成稳定匀速运动的涡流时，再将加热后的工件放入，这样就能保证经过冷却的淬火液通过大流量紊流作用而均匀扩散到全部淬火池中，使池内的所有淬火液均匀平稳地下降，保持在同一个浓度和温度，避免了由于淬火液浓度和温度的不一致造成的无缝环件的质量性能不一致，从而能够保证无缝环件的表面硬度和芯部硬度一致且整体硬度一致。而当池底设置两个相距120度的涡流发生器，且每个涡流发生器与水平面的夹角为20～60°时，能使涡流更加稳定，使淬火液的浓度和温度更加均匀。