[发明专利]一种消除蒸汽膜的装置及使用方法

说明书

一种消除蒸汽膜的装置及使用方法，包括支撑台、线圈接板、测温摄像头、感应线圈、喷嘴、钢管、冷却喷水器、旋转平台装置、升降装置、水管A、水管B、水泵、控制台、储水箱、工作平台及感应开关；本装置所提供的对钢管经行感应加热的淬火过程中，通过制台，测温摄像头，水泵，喷水器，钢管淬火装置组成闭环系统，实时监测钢管淬火过程的温度来判断淬火过程中蒸汽膜被消除的程度，由控制台控制并调节并控制水泵来控制喷嘴喷出的水压以及水量，从而达到除去淬火过程中产生的蒸汽膜的目的。钢管固定于旋转平台上，且俩者置于升降装置之上，可保证在淬火过程中对钢管内壁各个部位的蒸汽膜进行消除。

技术领域

本发明属于金属热处理加工技术领域，具体涉及一种消除蒸汽膜的装置及使用方法。

背景技术

淬火是金属热处理当中一种重要的热处理方法，它是指当刚加热到临界温度以上时，在此基础上保温一段时间，再以大于临界冷却速度经行冷却，以获得马氏体为主的不平衡组织的一种热处理方法。从而提高工件或材料的力学性能-强度、刚度、耐磨性。

在淬火过程中分为三个阶段：蒸汽膜阶段、沸腾阶段、对流阶段。蒸汽膜阶段是指刚件或材料进入介质的一瞬间，此时刚件周围的介质立即被汽化，在工件上形成了一层蒸汽膜，随着工件热量的放出蒸汽膜不断增厚直至破裂。沸腾阶段是指蒸汽膜破裂时，工件与介质直接接触，介质在工件表面沸腾，此时会逸出大量气泡从而带走热量，使得工件冷却速度大，此阶段直到工件冷却至介质的沸点为止。对流冷却阶段是指当工件冷却到介质的沸点时，此时只能靠对流的方式经行冷却，此过程中工件的冷却速度甚至慢于蒸汽膜阶段。这三个阶段自然存在，相互关联。

蒸汽膜的存在会严重影响传热过程，会使得冷却速度变慢以及使得工件材料表面冷却不均匀，故若能消除在淬火过程中产生的蒸汽膜就会使得传热效率提高，从而提高工件材料表面的强度、硬度、耐磨性等。

目前针对上述淬火过程中蒸汽膜对淬火带来的影响并没有很好的解决方法，引入电解质，增大工件表面粗糙度或者减少工件尺寸等是目前为止消除蒸汽膜的方法。以及大多数采用在对钢管淬火过程中经行喷水的方法，但此方法没有形成闭环控制，不能有效的除去蒸汽膜。本发明中控制台、测温摄像头、水箱、水泵、淬火平台组成闭环控制系统，可有效解决淬火过程中蒸汽膜的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除蒸汽膜的装置及使用方法，所提供的对钢管经行感应加热的淬火过程中，通过制台、测温摄像头、水泵、喷水器、钢管淬火装置组成闭环系统，实时监测钢管淬火过程的温度来判断淬火过程中蒸汽膜被消除的程度，由控制台控制并调节并控制水泵来控制喷嘴喷出的水压以及水量，从而达到除去淬火过程中产生的蒸汽膜的目的。钢管固定于旋转平台上，且俩者置于升降装置之上，可保证在淬火过程中对钢管内壁各个部位的蒸汽膜进行消除。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种消除蒸汽膜的装置，包括支撑台、线圈接板、测温摄像头、感应线圈、喷嘴、钢管、冷却喷水器、旋转平台装置、升降装置、水管A、水管B、水泵、控制台、储水箱、工作平台及感应开关；

所述工作平台的上表面中心处设置有升降装置，升降装置的升降平台上表面设置有旋转平台装置，旋转平台装置上连接有钢管，升降装置一侧的工作平台上依次设置有测温摄像头和支撑台，且测温摄像头通过支撑架安装于工作平台上，通过摄像头来检测钢管在淬火过程中温度的变化，支撑台通过线圈接板与感应线圈连接，感应线圈套在钢管顶部，感应线圈通过导线与安装于工作平台上的感应开关连接，升降装置另一侧的工作平台上设置有储水箱，储水箱的出水口与水泵的进水口连接，水泵的出水口分别与水管A和水管B一端连接，水管A另一端冷却喷水器连接，水管B另一端与圆柱形喷水器连接，圆柱形喷水器沿轴向安装有若干喷嘴，感应开关、水泵和测温摄像头均与控制台连接，且控制台安装于工作平台上表面处且与水泵正对，通过控制台控制水泵调节圆柱形喷水器喷出水的水量及水压以及控制水泵调节与冷却喷水器的出水量，测温摄像头实时向控制台反馈钢管淬火时的温度。