[实用新型]齿圈氮气保护连续式正火炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及热处理设备领域，尤其是一种用于齿圈的正火设备。

背景技术

根据GB7232及GB/T16923的定义，钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上，保温一段时间，然后进行空冷。由于冷却速度较快，与退火组织相比，组织中的珠光体量相对较多，且片层较细密，故性能有所改善，细化晶粒，改善组织，并消除了残余应力。对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光洁度；对于高碳钢，正火则可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火作好组织准备。

齿圈用碳素结构钢(如S45C、S48C)属于中碳钢，在轧制、弯曲和焊接的过程中会出现一些不稳定组织和内应力，正火的主要目的是为了使内部组织正常化，硬度正常化以及消除内应力，为后续工序中的高频淬火和回火做好准备，同时改善切削加工性能，并提高材料的综合力学性能。

正火热处理主要包括普通正火、二段正火及等温正火三种方式，目前齿轮制造行业普遍采用的是等温正火，正火设备大多为非连续式正火炉，虽然能够有效的改善材料的内部组织，但实际生产中，工件表面会产生氧化脱碳现象，为了去除齿坯表面的氧化皮，在正火后必须对齿圈表面进行喷丸处理，既增加了生产成本，又延长了生产周期，而且污染环境，齿坯在正火过程中产生氧化脱碳的主要原因是由于，在普通等温正火炉的加热和保温过程中，齿坯始终暴露在空气中，由于温度高、时间长，齿坯表面在没有保护措施的情况下，加速了氧化过程。

另外目前的正火炉一股采用单纯的风冷方式降温，对于中碳钢来说，由于温度下降速度较慢，不利于材料内部组织的细化和改善，容易出现不稳定组织，影响后续的生产工序，产生不良品。

实用新型内容

为了克服现有的正火炉对齿圈进行正火热处理过程中容易出现不良品的缺陷，提出了一种齿圈氮气保护连续式正火炉，该正火炉可以防止齿坯在正火过程中发生氧化脱碳现象，确保齿坯表面无氧化皮，提高正火质量和齿圈的质量及性能。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种齿圈氮气保护连续式正火炉，包括炉膛、输送带和出料部，输送带贯穿炉膛内部，炉膛内沿入口至出口方向依次设有加热区、保温区和氮气冷却区，加热区和保温区与加热保温系统连接，炉膛的入口与加热区连通，炉膛的出口与氮气冷却区连通，其中，所述的正火炉还包括氮气站，氮气站通过输送管道分别与加热区、保温区和氮气冷却区连接，炉膛的入口处设置一个氮气进气口，炉膛的出口处设置两个氮气进气口，炉膛入口处的外侧设有入口密封区，入口密封区呈倾斜状。

本实用新型中，所述的输送带与电机连接，其中输送带可以采用网带输送部；电机可以为变频调速电机，变频调速电机可以实现无级调速。所述的加热保温系统包括电加热管和热电偶，通过电加热管实现了加热和保温，热电偶用于监控炉内温度，从而控制电加热管的加热程度。

所述的炉膛出、入口采用耐火密封材料，限制了炉膛内的气体与外界空气的流通。除此之外，通过加长入口密封区的长度、减小入口截面积、并采用倾斜式结构，都可以有效地抑制外界空气的进入和内部氮气的溢出。

所述的氮气输送管道上设有玻璃转子流量计，用于随时监控氮气的流量。

所述炉膛出口的外侧设有出料部，出料部的下方设有风机。当高温齿坯随着输送带被传送至氮气冷却区进行初步快速冷却后，被输送带继续传送直至从炉膛出口处排出，并落在出料部及后续的周转车内，利用风机将工件继续冷却至常温。

本实用新型的有益效果是：由于工件的加热、保温和快速冷却都是在氮气保护气氛中进行，因此有效地抑制了齿坯在正火过程中发生的氧化脱碳现象，确保齿坯表面无氧化皮，提高了正火质量，改善齿圈生产工艺流程，有效提高了产品的质量和性能；其次，正火工艺中采用高压低温氮气进行快速冷却，有利于材料内部组织的细化和完善，获得良好的工艺性和机械性能指标；另外，与普通正火炉相比，其省去了排气除尘系统和进料装置，简化了正火炉结构，同时实现了连续生产，达到了节能减排的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式