[发明专利]基于加热气体精确控温的梯度热处理炉及热处理方法

权利要求书

1. 一种基于加热气体精确控温的梯度热处理炉，其特征在于，包括： 上炉体（1）、下炉体（2）、热风循环组件以及气冷组件（8）；

所述上炉体（1）内形成有上腔体（11），所述上腔体（11）内设置有用于对空气进行加热的热风加热组件（4）；

所述下炉体（2）内形成有下腔体（21），所述下腔体（21）内设置有用于对盘形工件（9）的轮缘部分进行加热的环状电热组件（5）；

所述下腔体（21）内还设置有隔热组件，所述隔热组件用于隔离盘形工件（9）的轮缘部分和轮毂部分；

所述热风循环组件能够将热风加热组件（4）加热后的空气输出至盘形工件（9）的轮毂部分的上下表面进行加热；

所述气冷组件（8）用于将冷却空气送入轮毂加热区域对轮毂部分的加热温度进行调节；

所述下炉体（2）内插入设置有多个热电偶（100），所述热电偶（100）用于测量盘形工件（9）的轮缘部分和轮毂部分的温度；

所述热风循环组件包括设置于上炉体（1）内并位于上腔体（11）上部的压风室（61），所述压风室（61）内设置有高温循环风机（62），所述高温循环风机（62）的进风口连接有吸风筒（63），所述吸风筒（63）贯穿上腔体（11）并与轮毂加热区域连通；

所述压风室（61）底壁设置有多个与上腔体（11）连通的出风管（64），所述上腔体（11）下端设置有多个与上腔体（11）连通的上喷风管（66），所述压风室（61）内的空气经出风管（64）、上腔体（11）和上喷风管（66）喷射至盘形工件（9）轮毂部分的上表面；

所述压风室（61）侧壁连接有循环风管（67），所述循环风管（67）沿着气流方向的末端连接有下喷风管（69），所述压风室（61）内的空气经循环风管（67）和下喷风管（69）喷射至盘形工件（9）轮毂部分的下表面。

2.根据权利要求1所述的梯度热处理炉，其特征在于，所述上喷风管（66）和所述下喷风管（69）相对于盘形工件（9）的表面以吸风筒（63）的轴线为轴沿着径向和周向均匀布设。

3.根据权利要求1所述的梯度热处理炉，其特征在于，所述循环风管（67）包括位于上炉体（1）内并与压风室（61）侧壁连接的上管体（671）以及设置于下炉体（2）内的下管体（672），所述上管体（671）和下管体（672）连通。

4.根据权利要求1所述的梯度热处理炉，其特征在于，所述隔热组件包括上隔热筒（71）和下隔热筒（72）；

所述上隔热筒（71）位于盘形工件（9）与上炉体（1）之间并套设于上喷风管（66）外部；

所述下隔热筒（72）位于盘形工件（9）与下炉体（2）的底部内表面之间。

5.根据权利要求1所述的梯度热处理炉，其特征在于，所述热风加热组件（4）包括多个沿着上腔体（11）的侧壁周向均布设置的铁铬铝加热带；

所述环状电热组件（5）包括多个沿着下腔体（21）的侧壁周向均布设置的铁铬铝加热带。

6.一种应用权利要求1-5任一项所述的梯度热处理炉的梯度热处理方法，其特征在于，包括：

步骤S1，装炉：分离上炉体（1）和下炉体（2），将盘形工件（9）放置于下炉体（2）内，将上炉体（1）盖合于下炉体（2）上；

步骤S2，梯度热处理：启动环状电热组件（5）对盘形工件（9）的轮缘部分进行加热，同时启动热风循环组件和热风加热组件（4）对盘形工件（9）的轮毂部分进行加热，盘形工件（9）的轮缘部分和轮毂部分同时升温至设定温度；启动气冷组件（8），保持盘形工件（9）的轮缘部分温度恒定，环状电热组件（5）对盘形工件（9）的轮缘部分持续升温至目标温度并保持温度达到热处理时间；

步骤S3，出炉：当盘形工件（9）自然冷却至室温后，分离上炉体（1）和下炉体（2）并将盘形工件（9）取出。

7.根据权利要求6所述的热处理方法，其特征在于，在步骤S2中，环状电热组件（5）对盘形工件（9）的轮缘部分进行加热时，在轮缘部分向内过渡的方向，温度偏差不超过10℃。