CN213388803U - 一种分区独立加热的热处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种分区独立加热的热处理装置，包括可拆卸连接的上炉体及下炉体，上炉体与下炉体中间设有内炉室，内炉室外周设有外炉室，上炉体及下炉体的连接面之间，且内炉室与外炉室正中放置有盘类工件；工作时，先将上炉体移开，将盘类工件放入内炉室与外炉室正中，然后移回上炉体，同时保证盘类工件与冷却管道直接接触，上炉体与下炉体紧密闭合；通过抽真空装置对内炉室与外炉室抽真空，然后分别打开电源，通过温度控制对外炉室及内炉室内的盘类工件进行梯度热处理；本实用新型具有结构合理，操作简单，密封性好及实用高效的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热处理装置，具体涉及一种分区独立加热的热处理装置。
背景技术
航空发动机决定着一个国家航空航天事业的发展，而涡轮盘作为发动机中关键的核心部件，被称为发动机的皇冠。涡轮盘的工作温度高，不仅要具备优异的抗氧化和抗热腐蚀性能，还应具备在高温下长期的组织稳定性以及良好的力学性能。此外，涡轮盘从盘心到盘缘所承受的工作环境存在着显著的差异：盘心与轴相连，承受着涡轮叶片旋转产生的非常大的离心拉应力，但工作温度相对较低；而盘缘受到的离心拉应力较小，但与燃气直接接触、工作温度较高。因此，对盘类工件提出了双性能的要求，即盘芯具有较高的屈服强度、抗拉强度和低周疲劳性能，盘缘具有较高的高温蠕变抗力与较好抗裂纹扩展性能；需要制备出的盘心具有细晶组织、盘缘具有粗晶组织的梯度组织的双性能涡轮盘，进而充分发挥细晶组织在低温高应力及粗晶组织在高温低应力下的性能优势，满足涡轮盘对双性能的需求，大大提高发动机的推重比。
为了获得晶粒尺寸呈梯度分布的微观组织结构，需要对盘类构件进行梯度热处理。而现有的梯度热处理炉采用的是单层炉体，具有传热过快，温度梯度小等不足之处，无法获得晶粒尺寸显著呈梯度分布的微观组织结构。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种分区独立加热的热处理装置，将传统的单一炉室分为内外独立的两个炉室，并且对两个炉室独立加热，达到更好的温度控制，增强冷却管道的冷却效果，实现温度梯度分布，并防止工件在热处理过程中的高温氧化，具有结构合理、操作方便、密封性好及实用高效的优点。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种分区独立加热的热处理装置，包括可拆卸连接的上炉体2及下炉体18，上炉体2与下炉体18中间设有内炉室9，内炉室9外周设有外炉室19，上炉体2及下炉体18的连接面之间，且内炉室9与外炉室19正中放置有盘类工件8；
上炉体2及下炉体18的绝热壁内围绕内炉室9的外周，分别盘绕设置有冷却管道5，冷却管道5分别设有进水口6及出水口22，进水口6水流输出侧连接有循环泵7的进水端，循环泵7的出水端与冷却管道5水流输入端相连接；
内炉室9的顶壁与外炉室19底壁分别***有多个热电偶3，热电偶3与盘类工件8接触，检测盘类工件8的温度，将温度信号传至外接的温度控制模块；内炉室9的顶壁及外炉室19的底壁分别设有加热电阻丝4；下炉体18一侧设有抽真空装置14，抽真空装置14的第一抽气口23a与内炉室9相连通，第二抽气口23b与外炉室19相连通。
所述上炉体2与下炉体18通过耐高温密封胶12紧密连接。
所述加热电阻丝4分别通过支架21固定于内炉室9及外炉室19的顶壁及底壁，内炉室9及外炉室19的加热电阻丝4可单独加热。
所述热电偶3每个炉室至少一个。
所述上炉体2与下炉体18连接处的冷却管道5与盘类工件8直接接触。
所述冷却管道5为铜合金。
所述内炉室9、外炉室19及外部空间之间设有绝热壁。
所述内炉室9及外炉室19内壁均填充有硅酸铝纤维。
所述上炉体2的外周通过多个连接环13与相应的支撑杆11的中段相连接，支撑杆11底端固定于底座16上，支撑杆11顶端设有挡板1。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型通过将炉室分为内炉室9及外炉室19，并且对内炉室9及外炉室19独立加热，以达到更好的温度控制。内炉室9及外炉室19之间采用绝热壁隔开，绝热壁内部分布着冷却管道5，冷却管道5采用铜合金管道，且盘绕在绝热壁中，冷却管道5与盘类工件8直接接触，冷却效果更好；通过支撑杆11更好的控制上炉体2的上下移动，同时为防止支撑杆11的导热性能影响炉内的温度梯度，将支撑杆11设在炉外，能够更好地控制温度；在装置中设置了抽真空设备14，防止盘类工件8在热处理过程中的高温氧化；在上下炉体闭合处采用耐高温密封胶12进行密封，达到更好的密封效果。
综上所述，本实用新型具有结构合理，操作简单，密封性好及实用高效的优点。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图。
图2是本实用新型装置的俯视图。
图中，1、挡板；2、上炉体，3、热电偶；4、加热电阻丝；5、冷却管道；6、进水口；7、循环泵；8、盘类工件；9、内炉室；10、内炉体上壁；11、支撑杆；12、耐高温密封胶；13、连接环；14、抽真空装置；15、螺栓；16、底座；17、万向轮；18、下炉体；19、外炉室；20、内炉体下壁；21、支架；22、出水口，23a、第一抽气口；23b、第二抽气口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1及图2，一种分区独立加热的热处理装置，包括可拆卸连接的上炉体2及下炉体18，上炉体2与下炉体18中间设有内炉室9，内炉室9外周设有外炉室19，上炉体2及下炉体18的连接面之间，且内炉室9与外炉室19正中放置有盘类工件8；
上炉体2及下炉体18的绝热壁内围绕内炉室9的外周，分别盘绕设置有冷却管道5，冷却管道5分别设有进水口6及出水口22，进水口6水流输出侧连接有循环泵7的进水端，循环泵7的出水端与冷却管道5水流输入端相连接；
内炉室9的顶壁与外炉室19的底壁分别***有多个热电偶3，热电偶3与盘类工件8接触，检测盘类工件8的温度，将温度信号传至外接的温度控制模块；内炉室9的顶壁及外炉室19的底壁分别设有加热电阻丝4；下炉体18一侧设有抽真空装置14，抽真空装置14的第一抽气口23a与内炉室9相连通，第二抽气口23b与外炉室19相连通。
所述上炉体2与下炉体18通过耐高温密封胶12紧密连接。
所述加热电阻丝4分别通过支架21固定于内炉室9及外炉室19的顶壁及底壁，内炉室9及外炉室19的加热电阻丝4可单独加热。
所述热电偶3每个炉室至少一个。
所述上炉体2与下炉体18连接处的冷却管道5与盘类工件8直接接触。
所述冷却管道5为铜合金。
所述内炉室9、外炉室19及外部空间之间设有绝热壁。
所述内炉室9及外炉室19内壁均填充有硅酸铝纤维。
所述上炉体2的外周通过多个连接环13与相应的支撑杆11的中段相连接，支撑杆11底端固定于底座16上，支撑杆11顶端设有挡板1。
所述多个连接环13至少为2个，在上炉体2外周平均分布。
所述下炉体18底部设有万向轮17。
本实用新型的工作原理为：
本实用新型采用内外双层炉体代替传统的热处理炉，工作时，先将上炉体2移开，将盘类工件8放入内炉室9与外炉室19正中，然后移回上炉体2，同时保证盘类工件8与冷却管道5直接接触，上炉体2与下炉体18紧密闭合；通过抽真空装置14对内炉室9与外炉室19抽真空，然后分别打开电源，通过温度控制，对外炉室19及内炉室9内的盘类工件8进行梯度热处理，获得晶粒尺寸呈梯度分布的微观组织结构，满足其使用性能要求。
Claims (9)
1.一种分区独立加热的热处理装置，包括可拆卸连接的上炉体(2)及下炉体(18)，其特征在于：上炉体(2)与下炉体(18)中间设有内炉室(9)，内炉室(9)外周设有外炉室(19)，上炉体(2)及下炉体(18)的连接面之间，且内炉室(9)与外炉室(19)正中放置有盘类工件(8)；上炉体(2)及下炉体(18)的绝热壁内围绕内炉室(9)的外周，分别盘绕设置有冷却管道(5)，冷却管道(5)分别设有进水口(6)及出水口(22)，进水口(6)水流输出侧连接有循环泵(7)的进水端，循环泵(7)的出水端与冷却管道(5)水流输入端相连接；内炉室(9)的顶壁与外炉室(19)底壁分别***有多个热电偶(3)，热电偶(3)与盘类工件(8)接触，检测盘类工件(8)温度，将温度信号传至外接的温度控制模块；内炉室(9)的顶壁及外炉室(19)的底壁分别设有加热电阻丝(4)；下炉体18一侧设有抽真空装置(14)，抽真空装置(14)的第一抽气口(23a)与内炉室(9)相连通，第二抽气口(23b)与外炉室(19)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述上炉体(2)与下炉体(18)通过耐高温密封胶(12)密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述加热电阻丝(4)分别通过支架(21)固定于内炉室(9)及外炉室(19)的顶壁及底壁，内炉室(9)及外炉室(19)的加热电阻丝(4)可单独加热。
4.根据权利要求1所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述热电偶(3)每个炉室至少一个。
5.根据权利要求1所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述上炉体(2)与下炉体(18)连接处的冷却管道(5)与盘类工件(8)直接接触。
6.根据权利要求1所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述冷却管道(5)为铜合金。
7.根据权利要求1所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述内炉室(9)、外炉室(19)及外部空间之间设有绝热壁。
8.根据权利要求1或7所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述内炉室(9)及外炉室(19)外壁均包裹有硅酸铝纤维。
9.根据权利要求1所述的一种分区独立加热的热处理装置，其特征在于：所述上炉体(2)的外周通过多个连接环(13)与相应的支撑杆(11)的中段相连接，支撑杆(11)底端固定于底座(16)上，支撑杆(11)顶端设有挡板(1)。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202022138722.7U CN213388803U (zh) | 2020-09-26 | 2020-09-26 | 一种分区独立加热的热处理装置 |
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| CN202022138722.7U CN213388803U (zh) | 2020-09-26 | 2020-09-26 | 一种分区独立加热的热处理装置 |
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| CN202022138722.7U Active CN213388803U (zh) | 2020-09-26 | 2020-09-26 | 一种分区独立加热的热处理装置 |
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| CN (1) | CN213388803U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112080622A (zh) * | 2020-09-26 | 2020-12-15 | 陕西科技大学 | 一种盘类工件的梯度热处理装置及其梯度热处理方法 |
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2020
- 2020-09-26 CN CN202022138722.7U patent/CN213388803U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN112080622B (zh) * | 2020-09-26 | 2023-01-03 | 陕西科技大学 | 一种盘类工件的梯度热处理装置及其梯度热处理方法 |
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