[发明专利]一种筒体类锻件性能热处理冷却设备及冷却工艺

说明书

本发明公开了一种筒体类锻件性能热处理冷却设备及冷却工艺，主要涉及锻件冷却设备及冷却工艺技术领域，冷却设备包括储水池、内圈冷却装置、外圈冷却装置和控制器；冷却工艺包括准备、冷却初期、冷却中期和冷却末期四个步骤。本发明占用空间小，制作成本比较低，结构比较简单、紧凑、可拆卸，易于操作，效率高，使用范围广泛，可满足对中、大型筒体性能热处理的使用要求；有利于加快筒体类锻件与冷却介质的对流温度交换，从而提高筒体类锻件的冷却速度，促进组织转变，保证锻件性能，进而提高锻件整体质量和生产效率。

技术领域

本发明涉及一种锻件冷却设备及冷却工艺，尤其是一种筒体类锻件性能热处理冷却设备及冷却工艺。

背景技术

筒体锻件，材质一般有16Mn、14Cr1Mo、12Cr2Mo1等，被广泛应用于社会多个行业，如运输、压力容器、化工、核电行业等。筒体锻件在性能热处理冷却后一般组织为珠光体(P)、铁素体(F)、贝氏体(B)或几种组织混合，但对于B，下B的性能一般要比上B的性能好，尤其是冲击性能，因此在材料有B转变的区域，理想的冷却是获得比例较多的下B组织来提高材料的性能。另外有些筒体锻件在性能热处理时还需要添加缓冲垫，去掉缓冲垫后再取样，取样位置较深，其性能的高低和好坏直接决定设备安全、生产安全和人身安全，因此，筒体的性能热处理过程就显得尤为重要。

在现有工艺技术中，筒体锻件的性能热处理冷却方式一般采用浸液冷却，即将筒体全部浸入冷却介质中，通过对冷却介质的搅拌，获得冷却介质与筒体的对流速度差，从而使工件热量快速的传导给冷却介质，形成对筒体的冷却。但这种发方法对于尺寸较大的筒体类锻件冷却时会受到以下影响：一方面冷却系统需要的场地的面积和体积较大，对传统较小的厂房是一种极大的负担和挑战；另一方面必须配备相应的设备来输出能量提供给冷却介质，使冷却介质达到足够的对流速度，从而增加了企业的成本；第三方面，冷却介质对流速度的不均匀，会导致筒体的各个部位冷却速度不同，增加筒体变形机率；第四方面，部分材质的筒体类锻件性能要求较高，不均匀的冷却速度会导致材料的性能不能充分展现和挖掘，甚至达不到客户或设计的要求，影响产品质量，为此我们提出了一种筒体类锻件性能热处理冷却设备及冷却工艺。

发明内容

本发明提供了一种筒体类锻件性能热处理冷却设备及冷却工艺，解决了上述背景技术中提及的技术问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：包括储水池、内圈冷却装置、外圈冷却装置和控制器，储水池与内圈冷却装置和外圈冷却装置分别通过管路连接，储水池中装满冷却介质，内圈冷却装置用于通过冷却介质冷却筒体的内壁，外圈冷却装置用于通过冷却介质冷却筒体的外壁，控制器分别电连接内圈冷却装置和外圈冷却装置。

优选的，内圈冷却装置包括内圈总进水管、内圈主进水管、八根内圈分进水管和八个内圈喷水矩阵，内圈总进水管一端插入储水池，内圈总进水管另一端通过内圈抽水电泵连接内圈主进水管，八个内圈喷水矩阵环形间隔分布，八根内圈分进水管的一端均和内圈主进水管连接，八根内圈分进水管的另一端分别对应连接八个内圈喷水矩阵。

优选的，外圈冷却装置包括外圈总进水管、外圈主进水管、八根外圈分进水管和八个外圈喷水矩阵，外圈总进水管一端插入储水池，外圈总进水管另一端通过外圈抽水电泵连接外圈主进水管，八个外圈喷水矩阵环形间隔分布，且位于八个内圈喷水矩阵围成的环形外围，八根外圈分进水管的一端均和外圈主进水管连接，八根外圈分进水管的另一端分别对应连接八个外圈喷水矩阵。

优选的，还包括介质循环利用装置，介质循环利用装置和储水池通过管路连接，介质循环利用装置包括底盘、过滤池、过滤网、循环冷却装置、回流管一和回流管二，底盘位于内圈冷却装置和外圈冷却装置下侧，过滤池放置在底盘下方，且通过管道和底盘连接，过滤网位于过滤池中，过滤池通过回流管一和循环冷却装置连接，循环冷却装置对回流介质进行冷却，循环冷却装置通过回流管二和储水池连接。