專利名稱：一種氣液型金屬超低溫處理方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬低溫處理方法及設(shè)備，具體地說是氣液型金屬超低溫處理方法及設(shè)備。
自一九七三年美國材料改進(jìn)公司首先使用干燥氣體深冷法(Pern-O-Bond)以來，金屬超低溫處理技術(shù)有了很大的發(fā)展。目前，超低溫處理方法兩種類型1)壓縮空氣膨脹致冷方法，處理時(shí)溫度達(dá)-110℃～120℃，但不足之處是啟動(dòng)時(shí)間長，不適合間斷，小批量或單件生產(chǎn)，設(shè)備投資大，維修和保養(yǎng)設(shè)備技術(shù)復(fù)雜、噪音大。
2)液氮深冷方法，又分a)氣態(tài)型，處理溫度-120℃，不足之處是要使用昂貴的低溫泵或液氮高壓罐減壓氣化，控制難，費(fèi)用高;
b)液態(tài)型，溫度可達(dá)-196℃，不足之處是液氮消耗后不能及時(shí)補(bǔ)充，影響溫度水平，工件浸入液氮，溫度梯度變化太大，易造成工件的脆裂。
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中之不足，而提供一種控制溫度方便的超低溫金屬處理方法及設(shè)備。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
將待處理工件懸放于工作室(5)頸口之上，啟動(dòng)空壓機(jī)(1)，將壓縮空氣從管路(15)注入密封的液氮充灌容器(2)中，使液氮充灌容器(2)中的液氮經(jīng)管路(16)壓入敝口且上部為半球形的低溫工作室(5)內(nèi)，當(dāng)工作室(5)內(nèi)液氮達(dá)到一定高度后停止輸液氮，工件緩慢勻速下降至給定高度，使工件溫度降至-180℃，并在不與液氮接觸狀態(tài)下保冷一段時(shí)間，待保冷結(jié)束，工件快速上升，取出復(fù)熱至室溫;若使工件達(dá)到更低的溫度，則在工件溫度達(dá)到-180℃后，繼續(xù)向工作室(5)內(nèi)充注液氮，使整個(gè)工件完全浸入到液氮中，工件溫度可低達(dá)-196℃，待一段時(shí)間后，快速取出復(fù)熱至室溫。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、既可作為氣態(tài)型低溫處理方法;又可作為液態(tài)型低溫處理方法，轉(zhuǎn)換靈活，操作方便，自動(dòng)化程度高，無噪聲污染，占空間小，不需特殊的維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)，處理工件質(zhì)量好。
2、可以連續(xù)生產(chǎn)，亦可間斷生產(chǎn)，既適用單件生產(chǎn)，又適用批量生產(chǎn)，效率高。
3、利用壓縮空氣的壓力，把空氣壓入容器的空間并帶入熱量使液氮面上壓強(qiáng)增大，將液氮迅速壓入低溫工作室，代替了昂貴的低溫泵和高壓液氮儲(chǔ)罐，經(jīng)濟(jì)、安全，可靠。
4、節(jié)能，提高工效，易于工業(yè)推廣使用。
附圖
本發(fā)明工藝過程及設(shè)備示意圖實(shí)施例目前，現(xiàn)有技術(shù)中，液氮的充灌采用兩種方式，一是采用低溫泵抽泵，低溫泵需在極低溫的環(huán)境中工作，因此，對(duì)泵的技術(shù)要求甚高，隨之而帶來的是造價(jià)昂貴，另一類是采用高壓液氮儲(chǔ)罐，利用罐的高壓，經(jīng)減壓閥充注到工作室，這樣的系統(tǒng)復(fù)雜，難于維修。本發(fā)明則改變了現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)方式，使用普普通通的空壓機(jī)(1)，經(jīng)管路(15)，將壓縮空氣壓入液氮充灌容器(2)中，該灌為防爆與絕熱材料制成，由密封帽(9)嚴(yán)格密封，容器(2)中的液氮液面高度由探測(cè)器(3)測(cè)量，根據(jù)其測(cè)量的結(jié)果，決定是添加還是停止添加液氮，容器(2)中的液氮，由于壓縮空氣和其帶入的熱量，使液面上的壓力急聚增大，從而將液氮經(jīng)管路(16)迅速的注入低溫工作室(5)內(nèi)，工作室(5)是常敝口的上部為半球型的絕熱容器，敝口是保證壓力不增大，保證安全，上部成半球形，是保證冷量反射集中于待處理工件上，由于液氮的氣化，在這種結(jié)構(gòu)下，可使液面上至容器口之間的溫度低達(dá)-180℃，能獲得很好的處理效果，在容器(5)中有液面高度探測(cè)器(6)，還有測(cè)量溫度的測(cè)量計(jì)(4)，控制工作室(5)內(nèi)液氮的高度可以調(diào)節(jié)工作室(5)內(nèi)的溫度，當(dāng)工件進(jìn)入工作室(5)，不接觸液氮，則可實(shí)現(xiàn)氣態(tài)型低溫處理，即溫度可達(dá)-180℃，要繼續(xù)向工作室(5)內(nèi)充注液氮，使整個(gè)工件浸入液氮，從而實(shí)現(xiàn)液態(tài)型低溫處理，溫度可達(dá)-196℃。所以本發(fā)明非常簡便合理的實(shí)現(xiàn)氣-液一體，而且工藝及設(shè)備十分簡單，控溫效果理想。
權(quán)利要求
1.一種氣液型金屬超低溫處理方法，其特征是將待處理工件懸放于工作室(5)頸口之上，啟動(dòng)空壓機(jī)(1)，將壓縮空氣從管路(15)注入密封的液氮充灌容器(2)中，使液氮充灌容器(2)中的液氮經(jīng)管路(16)壓入敝口且上部為半球形的低溫工作室(5)內(nèi)，當(dāng)工作室(5)內(nèi)液氮達(dá)到一定高度后停止輸液，工件緩慢勻速下降至給定高度，使工件溫度降至-180℃，并在不與液氮接觸狀態(tài)下保冷一段時(shí)間，待保冷結(jié)束，工件快速上升，取出復(fù)熱至室溫；若使工件達(dá)到更低的溫度，則在工件溫度達(dá)到-180℃后，繼續(xù)向工件室(5)內(nèi)充注液氮，使整個(gè)工件完全浸入到液氮中，工件溫度可達(dá)-196℃，待一段時(shí)間后，快速取出復(fù)熱至室溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣液型金屬超低溫處理方法，是利用壓縮空氣注入液氮充灌容器(2)中，將液氮壓入低溫工作室(5)，利用液氮的氣化或?qū)ぜ闹苯咏?，達(dá)到超低溫處理。本發(fā)明造價(jià)低廉，可靈活地實(shí)現(xiàn)氣—液型低溫處理變換，極適合工業(yè)上推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C21D6/04GK1059566SQ9110443
公開日1992年3月18日 申請(qǐng)日期1991年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月2日
發(fā)明者黃敏純 申請(qǐng)人:黃敏純