[实用新型]金属高温实验控温模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属高温实验温度控制技术，特别涉及金属高温实验控温模具。

背景技术

现行高温实验一般都是建立在小炉膛配合小金属样块高温数据测量的基础上进行的，之所以这样操作是由于小炉膛配合小金属样块可以很好的解决以下几个问题：

1、均温问题

小炉膛设备可以有效的制约炉膛空间热传递区域，加快热循环流通频率，从而使小金属样块各点在炉膛加热过程中受热更为均匀。

2、控温问题

小炉膛设备外延加热介质一般分布较为均匀、炉膛内空间受热也较为均匀，有利于炉膛传递温度中温度的精度控制；小炉膛设备可以保证炉膛内各点及小金属样块各点的温差范围得到有效的控制。

3、氧化问题

金属样块加热过程中，只要有空气存在必然会发生一定的氧化现象，而温差的存在会导致金属样块各处的氧化程度不同，小炉膛相对更容易控制和保证金属样块的温差、炉膛密封性及炉膛内真空处理后空气的剩余量。

但并非所有的高温实验都可以基于小炉膛的加热条件下进行的，一些高温实验必须对尺寸规格较大的金属样板进行参数或数据的调试以及采集。这就需要使用到拥有比较大炉膛的加热设备。这种情况下实验金属样块各点温差因为炉膛中金属板所放位置、接触面、热传导空间及热源位置等因素的影响，金属样板加热过程并不均匀，即金属样板各点的温度存在一定的温度差，再加之金属氧化现象，容易造成实验测试数据的失真，即使采用区域范围平均温度测试，平均数据测试的修正方法，也无法很好控制温差及数据可靠性，保证其精度范围。如何解决以上三大问题作为金属高温实验温度控制技术的一个难点。

由于金属样板从出炉移动至实验平台的温降过程由于环境巨大温差而不可避免，同时温降的过程中，金属的降温程度也不径相同，边缘处往往降温速度较快，而中心处就相对缓慢。所以如何有效的控制金属样板在炉膛加热到设定温度后出炉并移动至实验平台过程中的温降现象是金属高温实验温度控制技术中的又一个难点。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种金属高温实验控温模具，旨在金属样板炉内加热及出炉移动过程中的温度及温差控制，尽可能减小金属加热和移动过程中的金属板各点温差范围及移动过程中的温降，从而提高实验测试精度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，

金属高温实验控温模具，其包括，上盖，其包括上盖板和侧板，形成一腔体；上盖板上开设分布有锥形小孔，孔径上小下大；侧板上同样开设分布有小孔，小孔内侧孔径大于外侧孔径；底座，其包括下底板和侧板，形成一腔体，与上盖贴合形成一完整的供放置金属样板的腔体；侧板上开设分布有小孔，小孔内侧孔径大于外侧孔径；下底板底面设有支撑脚。

进一步，所述的上盖板锥形小孔为圆锥形。

又，所述的上盖和底座的侧板小孔为锥形孔，且，锥形孔内底壁为水平。

另外，本实用新型所述的上盖板与下底板在一侧端部设计成相互卡合结构。

所述的下底板底面支撑脚下接触面积较大、上面积接触较小。

所述的下底板底面设有两个支撑脚。

所述的上盖和底座的侧板为斜板设计，相互贴合形成一整体结构。

上盖板分布许多上小下大圆锥形小孔，能够在加热过程中使上盖板下方的钢材样板加热时在炉膛内可以均匀的加热、控制温差，并保证热气流的流动性及相对快速；同时在出炉移动到实验平台的过程中，利用内部圆孔径相对较大外表面圆孔径相对较小的设计，通过气压补偿的方式部分抵消空气密度梯度对热的影响，使热气上升过程中内部上升流量比外部室温环境梯度下降流量大而产生的压降，从而减缓冷热交换的速度起到控制温降的作用。

侧板小孔同样利用空气密度梯形的原理，控制外部冷空气与腔体内热空气交换流量，从而更好的控制温降及温差。

下底板，无小孔设计能够起到控制冷热气体交换频率，即炉膛内腔体内外的气体交换频率的功能，炉膛中空气的对流总是相对密度较小的热空气向上，相对密度较大的冷空气向下的过程，隔绝下底板对流作用只通过上盖板进行与外界空气对流的腔体设计能使腔体内温度变化稳定并更好的控制腔内金属样板的温差。