一種真空高壓氣淬爐的新型退火工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種真空高壓氣淬爐的新型退火工裝，包括頂部敞口的盒狀基體和隔板，所述隔板設(shè)置于所述基體的盒腔內(nèi)，且將所述基體的盒腔隔成多個產(chǎn)品容腔，所述產(chǎn)品容腔內(nèi)設(shè)置有金屬絮狀填充物，所述填充物鋪設(shè)于待退火產(chǎn)品的上部和下部形成夾層，所述基體的頂部蒙蓋有網(wǎng)蓋。半封閉式的結(jié)構(gòu)，避免了產(chǎn)品裸露于氣流中而產(chǎn)生表面污染，鋪設(shè)于產(chǎn)品上下側(cè)的絮狀填充物則使產(chǎn)品處于懸空狀態(tài)，保證了產(chǎn)品底部的氣流充分流動，提升了產(chǎn)品性能的一致性，隔板的分區(qū)作用則使工裝可裝載多品種的產(chǎn)品而不發(fā)生混淆，與現(xiàn)有平盤式工裝相比，本工裝的產(chǎn)品容腔保證了產(chǎn)品的裝載量，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種真空高壓氣淬爐的新型退火工裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于熱處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種真空高壓氣淬爐的退火工裝。

【背景技術(shù)】
[0002] 真空高壓氣淬熱處理爐主要由裝料工裝、儲氣罐、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻風(fēng)扇 及爐體組成，如圖1所示。該爐的工作原理為：將產(chǎn)品置于裝料工裝中，再將裝料工裝送入 爐體內(nèi)的加熱區(qū)，通電使加熱原件工作；維持電流以保溫；保溫結(jié)束后儲氣罐向爐體內(nèi)充 入氬氣，達(dá)到一定氣壓后，冷卻風(fēng)扇開始工作，通過風(fēng)扇使得爐內(nèi)氣流速度加快以達(dá)到降溫 的目的；當(dāng)爐內(nèi)溫度降低到一定數(shù)值后，關(guān)閉風(fēng)扇出爐。
[0003] 爐體內(nèi)部工作原理如附圖2所示。
[0004] 現(xiàn)使用的裝料工裝為完全敞開的平盤式，當(dāng)使用該工裝裝載產(chǎn)品進(jìn)爐生產(chǎn)，當(dāng)保 溫結(jié)束時(shí)，氬氣直接沖向產(chǎn)品表面，使得產(chǎn)品在高溫狀態(tài)下與氬氣充分接觸，一旦氬氣中出 現(xiàn)雜質(zhì)，則產(chǎn)品極易出現(xiàn)表面污染；且由于該熱處理爐的冷卻系統(tǒng)工作部分為冷卻風(fēng)扇，在 冷卻時(shí)由于氣流的密度主要集中在冷卻風(fēng)扇下方，這就導(dǎo)致當(dāng)產(chǎn)品數(shù)量多時(shí)，產(chǎn)品堆積被 掩蓋產(chǎn)品無法與氣流接觸，產(chǎn)品將裝料工裝通氣空堵塞，使下層產(chǎn)品無法與氣流接觸造成 冷速不均。針對這種情況，我公司采取了批次性控制等措施，雖然生產(chǎn)情況有所改觀，但是 無法從根本上解決問題，由于純鈦及鈦合金是高附加值產(chǎn)品，這樣產(chǎn)生了很大的成本浪費(fèi)， 同時(shí)由于航空航天產(chǎn)品對質(zhì)量和穩(wěn)定性要求很高，這樣也容易產(chǎn)生質(zhì)量隱患。
[0005] 因此，該爐的產(chǎn)品在退火過程中的污染問題和部分產(chǎn)品性能不均勻問題急需解 決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型要解決的問題是改變現(xiàn)有工裝的結(jié)構(gòu)，避免退火過程中由于上層產(chǎn)品 表面裸露于氣流中且下層產(chǎn)品無法接觸到氣流，而導(dǎo)致產(chǎn)品的表面污染及退火不均。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種真空高壓氣淬爐的新 型退火工裝，包括頂部敞口的盒狀基體和隔板，所述隔板設(shè)置于所述基體的盒腔內(nèi)，且將所 述基體的盒腔隔成多個產(chǎn)品容腔，所述產(chǎn)品容腔內(nèi)設(shè)置有金屬絮狀填充物，所述填充物鋪 設(shè)于待退火產(chǎn)品的上部和下部形成夾層，所述基體的頂部蒙蓋有網(wǎng)蓋。
[0008] 采用半封閉式的結(jié)構(gòu)，避免了產(chǎn)品直接裸露于氣流中，而金屬絮狀填充物則是產(chǎn) 品處于保護(hù)狀態(tài)，隔離了爐體內(nèi)部可能存在的粉塵，且產(chǎn)品底部的填充物則給氣流的通過 提供了空間，保證了產(chǎn)品各部分退火冷速的一致性，多個產(chǎn)品容腔則可裝載多種產(chǎn)品而互 不影響。
[0009] 其中，為了保證工裝的裝載能力，所述基體的側(cè)壁及所述隔板的高度均為80mm? 120_，待退火的產(chǎn)品放置于各個產(chǎn)品容腔內(nèi)，當(dāng)產(chǎn)品數(shù)量較多時(shí)可將產(chǎn)品按一層填充物一 層產(chǎn)品的順序由下到上疊放，且最頂層鋪設(shè)為填充物，這樣增大了工裝的裝載量。
[0010] 其中，為了保證工裝的強(qiáng)度，防止其在高溫下變形，所述基體的側(cè)壁、底壁及所述 隔板的厚度均設(shè)置為3mm?8mm。 toon] 其中，為了防止所述網(wǎng)蓋及其下方的填充物被氣流吹起，所述網(wǎng)蓋自身具備一定 的重量，所述網(wǎng)蓋的表面積大于所述基體的頂部敞口面積，且所述基體的頂部敞口完全蒙 蓋于所述網(wǎng)蓋的下方。
[0012] 進(jìn)一步，為了防止所述網(wǎng)蓋被氣流吹起，增加固定單元，所述網(wǎng)蓋與所述基體的上 部通過固定單元連接。所述固定單元可防止網(wǎng)蓋從基體頂部脫離，保證網(wǎng)蓋固定蒙蓋在產(chǎn) 品容腔的頂部從而防止絮狀的填充物被氣流吹起。
[0013] 進(jìn)一步，為了防止填充物被氣流從網(wǎng)蓋的網(wǎng)眼中吹起，所述網(wǎng)蓋上單個網(wǎng)眼的面 積為 25mm2 ?100mm2。
[0014] 其中，為保證工裝的重量及避免其在高溫環(huán)境下的變形，所述基體及所述隔板采 用不銹鋼制成。
[0015] 其中，所述填充物采用與待退火產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)接近的材料，用于鈦合金產(chǎn)品的真 空退火時(shí)，所述填充物采用純鈦屑或鈦合金屑。
[0016] 本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：半封閉式的結(jié)構(gòu)，避免了產(chǎn)品裸露于氣流 中而產(chǎn)生表面污染，鋪設(shè)于產(chǎn)品上下側(cè)的絮狀填充物則使產(chǎn)品處于懸空狀態(tài)，保證了產(chǎn)品 底部的氣流充分流動，提升了產(chǎn)品性能的一致性，隔板的分區(qū)作用則使工裝可裝載多品種 的產(chǎn)品而不發(fā)生混淆，與現(xiàn)有平盤式工裝相比，本工裝的產(chǎn)品容腔保證了產(chǎn)品的裝載量，提 高了生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是現(xiàn)有真空高壓氣淬爐的工作狀態(tài)示意圖
[0018] 圖2是現(xiàn)有工裝在真空高壓氣淬爐中的工作原理示意圖
[0019] 圖3是本實(shí)用新型的主視示意圖
[0020] 圖4是本實(shí)用新型的俯視示意圖
[0021] 圖5是網(wǎng)蓋的結(jié)構(gòu)示意圖
[0022] 圖6是本實(shí)用新型在真空高壓氣淬爐中的工作原理示意圖。
[0023] 圖中：1_基體，2_隔板，3_廣品容腔，4_填充物，5_網(wǎng)蓋

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0025] 如圖3?6所示，本真空高壓氣淬爐的新型退火工裝，包括頂部敞口的盒狀基體1 和隔板2,所述隔板2設(shè)置于所述基體1的盒腔內(nèi)，且將所述基體1的盒腔隔成多個產(chǎn)品容 腔3,所述產(chǎn)品容腔3內(nèi)設(shè)置有金屬絮狀填充物4,所述填充物4鋪設(shè)于待退火產(chǎn)品的上部 和下部形成夾層，所述基體1的頂部蒙蓋有網(wǎng)蓋5。
[0026] 所述基體1的側(cè)壁及所述隔板2的高度均為80mm?120mm且其壁面光滑，待退火 的產(chǎn)品放置于各個產(chǎn)品容腔3內(nèi)，當(dāng)產(chǎn)品數(shù)量較多時(shí)可將產(chǎn)品按一層填充物4 一層產(chǎn)品的 順序由下到上疊放，底部的填充物4保證產(chǎn)品不接觸基體1底面且最頂層鋪設(shè)為填充物4， 這樣，在保證工裝壁面不損傷產(chǎn)品表面的情況下大大提高了工裝的裝載量。
[0027] 為了保證工裝的強(qiáng)度，防止其在高溫下變形，所述基體1的側(cè)壁、底壁及所述隔板 2的厚度均設(shè)置為3mm?8mm，工裝的基體1和隔板2則采用不銹鋼制。
[0028] 為了防止所述網(wǎng)蓋5被氣流吹起，所述網(wǎng)蓋5自身需具備一定的重量，可以通過選 用重量大的材料制成或增大其表面的方式來保證其自身足夠的重量，優(yōu)選地，可增大網(wǎng)蓋5 的表面積，使得所述基體1的頂部敞口完全蒙蓋于所述網(wǎng)蓋5的下方，這樣既保證了網(wǎng)蓋5 本身不會被氣流吹起，又能防止其下方的絮狀填充物4被氣流吹起。
[0029] 為了防止所述網(wǎng)蓋5被氣流吹起，還可增加固定單元，所述網(wǎng)蓋5與所述基體1的 上部通過固定單元連接。所述固定單元可防止網(wǎng)蓋5從基體1頂部脫離，保證網(wǎng)蓋5固定 蒙蓋在產(chǎn)品容腔3的頂部從而防止絮狀的填充物4被氣流吹起。固定單元可以是傳統(tǒng)的捆 綁的方式將網(wǎng)蓋2的邊部捆綁于基體的上部，或者是通過在網(wǎng)蓋5邊緣和基體1的上邊緣 設(shè)置相配合的扣環(huán)以通過扣接的方式將兩者固定，只要能將網(wǎng)蓋5與基體1固定連接即可。
[0030] 為了防止填充物被氣流從網(wǎng)蓋的網(wǎng)眼中吹起，還可將所述網(wǎng)蓋上單個網(wǎng)眼的面積 設(shè)置為25mm 2?100mm2。
[0031] 隔板2將基體1的盒腔隔出多個產(chǎn)品容腔3,優(yōu)選的，隔板2將基體1的盒腔等分， 本實(shí)施例中，基體1的盒腔等分為9個產(chǎn)品容腔。
[0032] 所述填充物4采用與待退火產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)接近的材料，用于鈦合金產(chǎn)品的真空退 火時(shí)，所述填充物4采用純鈦屑或鈦合金屑。
[0033] 本工裝在真空高壓氣淬爐中的工作原理如圖6所示：首先將填充物4鋪設(shè)在各個 產(chǎn)品容腔3的底部，將產(chǎn)品擺放于填充物4之上，再用填充物4將產(chǎn)品覆蓋，然后蓋上網(wǎng)蓋 5,并將其與基體1固定，接著將裝載有產(chǎn)品的工裝放進(jìn)氣淬爐內(nèi)，并置于冷卻風(fēng)扇的下方 冷卻氣流的方向如圖6中所示，氣流從爐腔上部向下進(jìn)入工裝，穿過填充物及產(chǎn)品，回流回 爐腔的上部，氣流循環(huán)以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的退火冷卻。
[〇〇34] 以上對本實(shí)用新型的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的 較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請范圍所作 的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種真空高壓氣淬爐的新型退火工裝，其特征在于：包括頂部敞口的盒狀基體（1) 和隔板（2)，所述隔板（2)設(shè)置于所述基體（1)的盒腔內(nèi)，且將所述基體（1)的盒腔隔成多 個產(chǎn)品容腔（3)，所述產(chǎn)品容腔（3)內(nèi)設(shè)置有金屬絮狀填充物（4)，所述填充物（4)鋪設(shè)于 待退火產(chǎn)品的上部和下部形成夾層，所述基體（1)的頂部蒙蓋有網(wǎng)蓋（5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：所述基體（1)的側(cè)壁及所述隔板（2) 的高度均為80mm?120mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：所述基體（1)的側(cè)壁、底壁及所述隔 板⑵的厚度均為3mm?8mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：所述隔板（2)將所述基體（1)的盒 腔等分為9個產(chǎn)品容腔（3)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：還包括固定單元，所述網(wǎng)蓋（5)與所 述基體（1)的上部通過固定單元連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：所述網(wǎng)蓋（5)上單個網(wǎng)眼的面積為 25mm2?100mm 2〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：所述網(wǎng)蓋（5)的表面積大于所述基 體（1)的頂部敞口面積，且所述基體（1)的頂部敞口完全蒙蓋于所述網(wǎng)蓋（5)的下方。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：所述填充物（4)為純鈦屑或鈦合金 屑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的退火工裝，其特征在于：所述基體（1)及所述隔板（2)采用 不銹鋼制成。
【文檔編號】C21D1/613GK203878172SQ201420313351
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】余傳魁, 宮曉春, 王新剛 申請人:航天精工股份有限公司