CN202849482U - 一种梯度热处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种梯度热处理装置，用于解决现有盘类件梯度热处理装置无法获得轴向温度梯度、不能对棒状材料进行梯度热处理的技术问题。技术方案是上炉体底板（15）将装置分为上炉体和下炉体，上炉体是感应加热***，下炉体是冷却***。下炉体底板（9）上从外到内依次固连有支撑架（3）、热电偶挂架（2）和水冷箱（11）。上炉体顶板1与上炉体底板（15）之间固定感应加热圈（4）。由于通过上炉体对棒状材料上端进行感应加热，通过下炉体对棒状材料下端进行水冷导热，获得了棒状材料由上至下的轴向的温度梯度。通过调整上、下炉体高度、更换不同尺寸的密封盖，实现了对不同尺寸棒状材料进行梯度热处理的功能。

Description

一种梯度热处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种梯度热处理装置。 

背景技术

文献“公开号CN101845541A的中国发明专利”公开了一种盘类件梯度热处理装置。该装置由两个半圆炉体构成，依靠电阻带对盘缘进行辐射加热；通过一个固定在炉体上端的冷却箱，依靠冷却水带走盘心部位的热量，进而获得盘类件径向温度梯度。受到炉体结构和水冷装置冷却效率低的限制，此装置不能再更高的温度上获得更大的温度梯度。同时，该装置无法获得轴向温度梯度、无法对棒状材料进行梯度热处理。 

发明内容

为了克服现有盘类件梯度热处理装置无法获得轴向温度梯度、不能对棒状材料进行梯度热处理的不足，本实用新型提供一种梯度热处理装置。该装置上炉体是感应加热***，下炉体是冷却***，通过上炉体对棒状材料上端进行感应加热，通过下炉体对棒状材料下端进行水冷导热，可以获得棒状材料由上至下的轴向的温度梯度。通过调整上炉体高度、更换不同尺寸的密封盖，可以实现对不同尺寸棒状材料进行梯度热处理的功能。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种梯度热处理装置，包括热电偶5、万向轮8、进水管10和水冷箱11，其特点是还包括热电偶挂架2、支撑架3、感应加热圈4、支撑螺母6、循环泵7、紧固螺栓12、密封盖13和变压器14。上炉体底板15将装置分为上炉体和下炉体，上炉体和下炉体的高度可以调整。下炉体底板9上从外到内依次固连有支撑架3、热电偶挂架2和水冷箱11。所述支撑架3带有螺纹，支撑螺母6与支撑架3螺纹配合，用于支撑螺母6用于支撑上炉体顶板1和上炉体底板15，上炉体顶板1与上炉体底板15之间固定感应加热圈4，上炉体顶板1上固定有热电偶5，热电偶5位于感应加热圈4与棒状材料之间。上炉体顶板1和上炉体底板15上有供热电偶挂架2自由伸出的孔。上炉体底板15和水冷箱11顶部有孔，上炉体底板15的下面、水冷箱11的上面用紧固螺栓12紧固密封盖13，密封盖13有供棒状材料穿过的孔，密封盖13上的孔与上炉体底板15和水冷箱11顶部的孔同圆心。密封盖13可以更换。水冷箱11上连接有进水管10和循环泵7后。所述下炉体底板9 装有万向轮8。所述热电偶挂架2带有高度刻度，每只挂架最多可挂八支热电偶5，变压器14给感应加热圈4提供电源。 

所述密封盖13上孔的直径是30～120mm。 

所述每只热电偶挂架2最多可挂八支热电偶5。 

本实用新型的有益效果是：由于上炉体是感应加热***，下炉体是冷却***，通过上炉体对棒状材料上端进行感应加热，通过下炉体对棒状材料下端进行水冷导热，获得了棒状材料由上至下的轴向的温度梯度。通过调整上炉体高度、更换不同尺寸的密封盖，实现了对不同尺寸棒状材料进行梯度热处理的功能。 

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。 

附图说明

图1是本实用新型梯度热处理装置的主视图。 

图2是本实用新型梯度热处理装置的左视图。 

图3是本实用新型梯度热处理装置的俯视图。 

图4是图1的A-A剖视图。 

图5是图4中密封盖的零件图，R1＝120mm。 

图6是图4中密封盖的零件图，R4＝30mm。 

图中，1-上炉体顶板；2-热电偶挂架；3-支撑架；4-感应加热圈；5-热电偶；6-支撑螺母；7-循环泵；8-万向轮；9-下炉体底板；10-进水管；11-水冷箱；12-紧固螺栓；13-密封盖；14-变压器；15-上炉体底板。 

具体实施方式

以下实施例参照图1～8。 

本实用新型梯度热处理装置，包括热电偶挂架2、支撑架3、感应加热圈4、热电偶5、支撑螺母6、循环泵7、万向轮8、进水管10、水冷箱11、紧固螺栓12、密封盖13和变压器14。其中，上炉体底板15将装置分为上炉体和下炉体。上炉体是加热***，下炉体是冷却***，热电偶挂架2是温度监测***。上炉体顶板1和上炉体底板15依靠四根支撑架3安装于整个装置的最上端，所述支撑架3均匀焊接到下炉体底板9上，所述支撑架3带有螺纹，可通过旋动八个支撑螺母6调整上炉体顶板1和上炉体底板15的高度。支撑螺母6用于支撑上炉体顶板1和上炉体底板15，上炉体顶板1与上炉体底板15之间固定感应加热圈4，上炉体顶板1上固定有热电偶5，热电 偶5位于感应加热圈4与棒状材料之间。上炉体顶板1和上炉体底板15上有供热电偶挂架2自由伸出的孔。上炉体底板15和水冷箱11顶部有孔，上炉体底板15的下面、水冷箱11的上面用紧固螺栓12紧固密封盖13，密封盖13有供棒状材料穿过的孔，密封盖13上的孔与上炉体底板15和水冷箱11顶部的孔同圆心。密封盖13可以更换。通过感应加热圈4对棒状材料的上端进行加热，两根热电偶5对炉内温度进行监测。下炉体底板9焊有水冷箱11，冷却水由进水管10流入冷却箱11，经过循环泵7后排出。所述下炉体底板9装有三个万向轮8，便于整个装置的移动和运输。两支热电偶挂架2放于下炉体底板9上，所述热电偶挂架2穿过上炉体底板15的孔中；所述热电偶挂架2依靠根部配重和上部入孔，保持垂直；所述热电偶挂架2带有高度刻度；每只挂架最多可带八支热电偶5，热电偶5可自由从挂架上取出。变压器14给感应加热圈4提供电源。 

梯度热处理以前，调节上炉体顶板1和上炉体底板15的高度，紧固密封盖13，安装热电偶5，完成棒状材料的装炉。首先旋动支撑螺母6，调高上炉体顶板1和上炉体底板15；根据棒状材料的直径，选择合适的密封盖13；将棒状材料由密封盖13的孔中穿过，将热电偶挂架2由上炉体底板15的孔中穿过；旋动支撑螺母6，调低上炉体底板15，旋紧紧固螺栓12，完成材料装炉。本发明设计了不同内径的密封盖13，能够对30～120mm的棒状材料进行梯度热处理，因此，大大提高了本装置的适应性。待完成材料装炉以后，分别在上炉体顶板1和热电偶挂架2上安装热电偶5：其中上炉体顶板1安装上两支热电偶5并与控温装置相连；热电偶挂架2安装数量则由上炉体高度决定（确保外露的孔插满热电偶5，最多2×8支）并与测温装置相连。 

梯度热处理过程中，通过感应加热圈4对棒状材料上端进行加热，并在下端采用水冷箱11进行导热，获得棒状材料轴向的温度梯度。在打开加热开关以前，先调节循环泵7，以最小水流速度通冷却水，约10min；打开加热开关，对材料上端进行加热；温度升至500℃后，关闭加热开关，调节循环泵7、增大水流速度；10min后，打开加热开关继续加热；至1000℃后，再次关闭加热开关、增大水流速度；10min后，再次打开加热开关，升温至预设温度。通过材料上端感应加热和下端水流冷却，使材料内部形成1000℃以上的温度梯度。 

梯度热处理后，关闭加热开关，调节循环泵7，以最大流速常开冷却箱11。大约60min后，与装炉相反的顺序、取出材料。此时，棒状材料的上端和下端将形成一定 的组织梯度。 

此装置可处理的棒状材料的尺寸范围为 

当棒状材料直径为120mm时，选择R1型密封盖13；当直径为30mm时，选择R4型密封盖13。当棒状材料长度为100mm时，热电偶挂架2可挂八支热电偶5；当长度为300mm时，热电偶挂架2可挂十六支热电偶5。通过调节上炉体的高度、选配不同密封盖13，最终实现对不同尺寸棒状材料进行梯度热处理的功能。 

Claims (3)

1.一种梯度热处理装置，包括热电偶（5）、万向轮（8）、进水管（10）和水冷箱（11），其特征在于还包括热电偶挂架（2）、支撑架（3）、感应加热圈（4）、支撑螺母（6）、循环泵（7）、紧固螺栓（12）、密封盖（13）和变压器（14）；上炉体底板（15）将装置分为上炉体和下炉体，上炉体和下炉体的高度可以调整；下炉体底板9上从外到内依次固连有支撑架（3）、热电偶挂架（2）和水冷箱（11）；所述支撑架（3）带有螺纹，支撑螺母（6）与支撑架（3）螺纹配合，用于支撑螺母（6）用于支撑上炉体顶板1和上炉体底板（15），上炉体顶板1与上炉体底板（15）之间固定感应加热圈（4），上炉体顶板1上固定有热电偶（5），热电偶（5）位于感应加热圈（4）与棒状材料之间；上炉体顶板1和上炉体底板（15）上有供热电偶挂架（2）自由伸出的孔；上炉体底板（15）和水冷箱（11）顶部有孔，上炉体底板（15）的下面、水冷箱（11）的上面用紧固螺栓（12）紧固密封盖（13），密封盖（13）有供棒状材料穿过的孔，密封盖（13）上的孔与上炉体底板（15）和水冷箱（11）顶部的孔同圆心；密封盖（13）可以更换；水冷箱（11）上连接有进水管（10）和循环泵（7）后；所述下炉体底板9装有万向轮（8）；所述热电偶挂架（2）带有高度刻度，用于挂置热电偶（5），变压器（14）给感应加热圈（4）提供电源。

2.根据权利要求1所述的梯度热处理装置，其特征在于：所述密封盖（13）上孔的直径是30～120mm。

3.根据权利要求1所述的梯度热处理装置，其特征在于：所述每只热电偶挂架（2）最多可挂八支热电偶（5）。

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