[发明专利]一种可实现气流上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构

说明书

本发明公开了一种可实现气流上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构，采用方形密闭结构，包括由金属筒体及隔热层组成的外框架、由均匀分布的石墨棒组成的发热体、钼封边、上部和下部的双侧推拉开合封门、封门导轨、上下部负载热电偶、控温热电偶、料台立柱和横梁等。隔热层由陶瓷纤维、软碳毡和硬碳毡组成，配合均匀分布的发热体可保证炉温均匀性；上下封门用于在炉胆加热空间和冷却通风过道的切换；上下部负载热电偶用于控制气流上下交替切换。该炉胆结构有利于保证气淬过程中工件不同位置处冷却速度的均匀性，可提升工件热处理后的组织性能、硬度、变形量等指标和均匀性，减少变形。

技术领域

本发明涉及一种对工件进行高压气淬冷却的真空热处理炉，尤其涉及一种可实现气流上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构。

背景技术

热处理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，赋予或改善工件的服役性能，充分发挥材料潜力的一种工艺技术。真空高压气淬技术采用高纯氮气或氩气等惰性气体作为淬火介质，具有清洁、无油污污染、不需后续清洗处理，淬火强度易于调节控制，工件变形小等优点，近年来发展迅速。真空高压气淬工艺主要用于提高工件硬度、耐磨性和疲劳强度，已成为零件表面强化处理的发展趋势，在航空航天、军工、汽车等领域得到广泛应用。

工件淬火硬度、硬度均匀性及变形是工件热处理后性能评价的三个关键技术指标。淬火硬度可通过提高真空高压气淬炉冷却强度实现；硬度均匀性及变形的主要影响因素是工件热处理过程，特别是气淬过程中工作区各部位温度的一致性，可通过提高炉温均匀性、改善冷却气体喷向工件的均匀程度提高热处理硬度均匀性和减小热处理变形。真空高压气淬炉设计、制造过程中，冷却气体喷嘴在炉胆上的分布务求尽量均匀。

目前真空高压气淬设备炉胆通常采用冷却气流单向循环结构，冷却气流从一侧进入炉胆内部，和工件进行热交换，吸收工件热量，温度升高，从另一侧吹出炉胆，与换热器换热之后经风机驱动再次进入炉胆，如此循环往复，直至工件完全冷却。采用单向循环炉胆结构进行气淬时，一个冷却循环周期内，工作区先接触和后接触冷却气流的部位热交换强度不一致，这会造成工件冷却过程工作区内各部位冷却速度不一致，温度不均匀，导致工件热处理后硬度不均匀、热处理变形难以控制，影响工件热处理后的力学性能和服役性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现气流上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明为可实现气流上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构，该炉胆结构包括方形结构的外框架，炉胆内设有发热体、负载热电偶和控温热电偶，所述外框架的上部和下部分别设有开孔，所述开孔的两侧设有封门导轨，所述封门导轨上设有封门，所述外框架下部的开孔部位设有料台立柱和料台横梁。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的可实现冷却气流方向上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构，能有效控制加热过程炉温均匀性及气淬过程的冷却性能。确保热处理后工件组织、性能及变形达到设计要求。

附图说明

图1a、图1b分别为本发明实施例提供的可实现气流上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构的正面剖视和侧面剖视示意图。

图2a、图2b分别为本发明实施例的气流上下交替切换的状态示意图。

图中：

1.外框架，2.发热体，3.钼封边，4.上下封门，5.封门导轨，6.负载热电偶，7.控温热电偶，8.料台立柱，9.料台横梁。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的可实现气流上下交替切换的真空高压气淬炉炉胆结构，其较佳的具体实施方式是：