[发明专利]一种可移动式淬火冷却系统及淬火冷却方法

说明书

本发明涉及一种可移动式淬火冷却系统及淬火冷却方法,所述可移动式淬火冷却系统包括淬火槽、传输装置、上料装置、对中装置和料架升降装置；所述传输装置、上料装置和对中装置集成后通过销轴铰接在淬火槽一侧，并可在翻转后折叠到淬火槽内；料架升降装置中的料架能够在淬火槽内平面升降移动。本发明所述淬火冷却系统的结构简单精巧，使用方便，自动化程度高，节能环保；对各类淬火件通用性较强；在保证淬火精度的前提下，实现了一套淬火冷却系统为多个加热炉配套，节约了工艺成本。

技术领域

本发明涉及金属热处理技术领域，尤其涉及一种用于对钢制工件进行淬火处理的可移动式淬火冷却系统及淬火冷却方法。

背景技术

淬火是对钢进行调质热处理的重要工序，它是将加热到AC3或AC1点以上某一温度并保持一定时间的钢，通过与冷却介质进行热交换使其以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。目前常采用在加热炉附近设置固定式淬火槽作为淬火设备，并以淬火液作为冷却介质，高温钢件通过人工夹持或辅助设备送入淬火槽，在重力作用下钢件在冷却液中自由落体至淬火槽底部，完成淬火后，再经由人工夹持或提升机构将钢件送出淬火槽。这种淬火方法的缺点是淬火槽为固定式，无法在不同加热炉间切换，使加热炉与淬火槽之间空间距离受限；同时，高温钢件从加热炉内移出至淬火槽内的时间间隔取决于人工操作的熟练程度或辅助设备的便利程度而产生差异；淬火过程中，由于钢件部分表面与淬火槽底部接触及淬火槽内冷却液温度不一致等因素，使钢件在淬火过程中各处的冷却不均匀进而导致组织不均匀及产生应力变形等问题；此外，淬火结束后，取出位于淬火液底部的钢件也很不方便。因此，开发一种自动化程度较高的可移动式淬火冷却系统，对于淬火精度要求较高、热处理厂房空间受限、多个加热炉共用一套淬火冷却系统进而节约设备成本及人工成本等方面具有重要意义。

目前公开文献中记载的淬火热处理装置，如申请号为201210384743.4的中国专利，公开的“一种钢板淬火冷却方法及设备”，通过将高温钢板以与液面平行的方式放置在淬火槽上方的料架上，料架在驱动装置的驱动下以料架长度方向的一侧为转轴向下旋转一定角度，此时钢板部分浸入到液体之中，同时向淬火槽内注入液体，淬火槽中液体的液面上升直到将钢板全部浸没，从而实现钢板倾斜淬火冷却。该方法解决了钢板水平放置浸入液体后钢板下表面大量蒸汽膜不能顺畅排出而产生上下板面冷却强度差异大的问题，但缺点是向淬火槽内注入液体的过程致使高温钢板先浸液部分与后浸液部分产生时间差，并且在淬火过程中冷却液温度不均匀也会对淬火精度产生影响。

申请号为201310195648.4的中国专利，公开了“一种淬火件自动旋转的淬火槽”，其由吊车将经加热炉加热的淬火件放置在淬火槽底部带有旋转叶片的旋转料盘上，通过管道泵作用，使具有一定压力的淬火介质经进水管流入淬火槽底部并冲击旋转叶片使之旋转，进而带动旋转料盘上的淬火件在淬火介质中旋转，当淬火件冷却到工艺规定温度时，停止管道泵使进水停止。该方法能够使淬火件冷却均匀一致，但缺点是加热炉加热后的高温淬火件需经由吊车才能移至旋转料盘上，不仅淬火上料不方便，而且淬火连续性受到影响，此外，由于旋转料盘下的旋转轴通过轴承座福鼎在淬火槽底部，故淬火件的重量不能过大，而且高温淬火件放置到旋转料盘上时也需要避免放置偏心产生的影响。

申请号为201410357927.0的中国专利，公开了一种“淬火冷却系统及淬火冷却方法”，其淬火冷却系统包括淬火槽和淬火操作装置，淬火操作装置包括支架和设置在支架上的行走小车，支架架设在淬火槽上，并能够通过其底部设置的滑块与地面上设置的滑轨滑动配合，行走小车由电机带动沿支架在淬火槽上方移动，行走小车的运动方向与滑块的运动方向垂直，行走小车上设置有能够沿竖直方向运动的操作台，该淬火冷却系统使淬火件浸入淬火槽内的淬火液中，并在三个方向上移动进行冷却，从而使淬火件冷却更加均匀，且便于控制淬火工件的冷却速度。但缺点是淬火槽为固定式，并且需要指定加热炉设置的位置，不便于在多个加热炉之间进行淬火冷却工作；淬火槽内设置有搅拌装置组成淬火液内循环冷却系统而非外循环冷却系统，因此为保证淬火过程中的淬火液升温不显著，需要配备具有较大蓄水量的淬火槽，不仅占用空间比较大，而且不利于节能环保；此外，该系统设备庞大复杂，后期使用和维护过程也不利于节约成本。