一種分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬熱處理設(shè)備領(lǐng)域，具體地說，涉及一種分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)明專利ZL201210125994.0中公開了“一種盤形件的電阻加熱梯度熱處理裝置”，參見圖1，電阻加熱梯度熱處理裝置由上爐體和下爐體兩個爐體組成。上爐體、下爐體設(shè)置獨立的冷卻箱，冷卻箱中填充導(dǎo)熱鹽、布置冷卻管道，利用熱水循環(huán)泵控制通過冷卻管道的水流速度。通過電阻帶對盤形件的盤緣部位進行輻射加熱，通過上冷卻箱、下冷卻箱對盤心進行充分冷卻，盤緣與盤心部位實現(xiàn)了 300?500°C溫度梯度，盤緣溫度1150°C。梯度熱處理后不能將高溫盤件直接取出的問題，不但降低了裝置的工作效率，而且導(dǎo)致淬火工藝無法進行。梯度熱處理后，盤件需要隨爐冷卻至室溫以后才能被取出。隨爐冷卻時間過長，直接導(dǎo)致該裝置的工作效率過低；無法對梯度熱處理后的盤件進行淬火處理，限制了盤件組織、性能的進一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中盤形件梯度熱處理裝置工作效率低，熱處理后無法直接取出高溫盤件、無法進行油淬處理的問題，本發(fā)明提出一種分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置；該裝置通過感應(yīng)加熱單元沿定位底座上的徑向滑槽移動，可對500?800mm不同直徑的盤形件進行梯度熱處理，特別適合大尺寸盤形件的熱處理作業(yè)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括定位底盤、冷卻箱、循環(huán)泵、多個感應(yīng)加熱單元，其中，感應(yīng)加熱單元包括中頻電源、支撐底座、定位鍵、熱電偶、手臂式感應(yīng)器，感應(yīng)加熱單元為框架結(jié)構(gòu)，手臂式感應(yīng)器位于支撐底座上部，且與支撐底座固連成一體，手臂式感應(yīng)器敞開端與盤形件的盤緣配合，封閉端中間部位嵌入有熱電偶，中頻電源固定在支撐底座的一側(cè)，支撐底座的底部設(shè)有定位鍵與定位底盤上的滑槽配合，冷卻箱固定在定位底盤的中間部位，感應(yīng)加熱單元沿冷卻箱周向均布位于定位底盤上，且沿定位底盤的徑向滑槽移動，冷卻箱內(nèi)填充導(dǎo)熱鹽，并設(shè)置有冷卻管道，循環(huán)泵位于冷卻箱的外部，循環(huán)泵與冷卻管道連接控制冷卻水流速度，盤形件位于冷卻箱的上部，盤形件的盤心部分與導(dǎo)熱鹽接觸進行冷卻，所述導(dǎo)熱鹽的化學(xué)成分質(zhì)量比BaCl2S40%、KCl為40%、NaCl為20%。
[0005]所述感應(yīng)加熱單元為八個。
[0006]所述手臂式感應(yīng)器的工作面與盤形件外邊緣的間隙為10?30mm。
[0007]盤形件、冷卻箱、定位底盤位于同一中軸線上。
[0008]所述熱電偶為R型鉑銠13-鉑熱電偶。
[0009]有益效果
[0010]本發(fā)明分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置，由一個定位底座和冷卻箱以及多個獨立的感應(yīng)加熱單元組成；其中，每個感應(yīng)加熱單元由各自獨立的電源、支撐底座、定位鍵、熱電偶、手臂式感應(yīng)器組成。感應(yīng)加熱單元的支撐底座底部設(shè)置有定位鍵與定位底盤滑槽配合，感應(yīng)加熱單元沿定位底盤的徑向滑槽移動。分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置采用多個各自獨立的感應(yīng)加熱單元對盤形件的盤緣進行分段加熱，待完成梯度熱處理以后，多個感應(yīng)加熱單元分別移出，盤形件取出后直接進行淬火處理。分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置的工作效率高，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其工作效率可提高2倍以上。分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置通過感應(yīng)加熱單元沿定位底座上的徑向滑槽移動，可對500?800mm不同直徑的盤形件進行梯度熱處理，特別適合大尺寸盤形件的熱處理作業(yè)。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明一種分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置作進一步詳細說明。
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一種盤形件的梯度熱處理裝置示意圖。
[0013]圖2(a)為本發(fā)明分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置主視圖。
[0014]圖2(b)為本發(fā)明分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置俯視圖。
[0015]圖3為本發(fā)明分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置主視圖的A-A剖視圖。
[0016]圖4(a)、圖4(b)、圖4(c)為本發(fā)明分體式感應(yīng)加熱單元的三視圖。
[0017]圖5為本發(fā)明分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置的定位底座。
[0018]圖中:
[0019]1.定位底盤2.中頻電源3.支撐底座4.定位鍵5.熱電偶6.手臂式感應(yīng)器7.冷卻管道8.導(dǎo)熱鹽9.盤形件10.冷卻箱11.循環(huán)泵
【具體實施方式】
[0020]本實施例是一種分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置。
[0021]參閱圖2?圖5，本實施例分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置由定位底盤1、冷卻箱10、循環(huán)泵11和多個感應(yīng)加熱單元組成；感應(yīng)加熱單元均勾分布在定位底盤I上，冷卻箱10固定在定位底盤I的中間部位，循環(huán)泵11安裝在冷卻箱10外部。
[0022]感應(yīng)加熱單元包括中頻電源2、支撐底座3、定位鍵4、熱電偶5、手臂式感應(yīng)器6，感應(yīng)加熱單元為框架結(jié)構(gòu)，手臂式感應(yīng)器6固定在支撐底座3上一側(cè)，且與支撐底座3固連成一體；手臂式感應(yīng)器6敞開端與盤形件9的盤緣配合，封閉端中間部位嵌入有熱電偶5，中頻電源2固定在支撐底座3上一側(cè)，支撐底座3底部設(shè)置有三個定位鍵4，定位鍵4與定位底盤I上的滑槽配合，感應(yīng)加熱單元沿定位底盤I的徑向滑槽移動。其中，中頻電源2頻率為1000?5000Hz。感應(yīng)加熱單元的額定溫度為1300°C，額定加熱率為30°C /s。
[0023]本實施例中感應(yīng)加熱單元為八個；八個感應(yīng)加熱單元均布嵌套在盤形件9的圓周上，并對盤形件9的盤緣部分進行分段加熱。手臂式感應(yīng)器6的工作面與盤形件9外邊緣的間隙為10?30mm。冷卻箱10內(nèi)填充有導(dǎo)熱鹽8，并且在冷卻箱10內(nèi)設(shè)置有冷卻管道7，循環(huán)泵11與冷卻管道7連接，循環(huán)泵11控制冷卻水流速度。工作時要求盤形件9的盤心部分與導(dǎo)熱鹽8完全接觸，對盤心部分進行充分冷卻。在完成盤形件的梯度熱處理以后，感應(yīng)加熱單元分別移出，取出后的盤形件可直接進行淬火處理。
[0024]冷卻箱10內(nèi)導(dǎo)熱鹽8的化學(xué)成分質(zhì)量比為40%的BaCl2、40%的KCl和20%的NaCl。循環(huán)泵11控制冷卻水流速度為100?1000L/H。熱電偶5為R型鉑銠13-鉑熱電偶。
[0025]梯度熱處理具體實施步驟:
[0026]裝爐:在定位底盤I上固定安裝冷卻箱10，連接冷卻管道7與循環(huán)泵11，在冷卻箱10內(nèi)填充導(dǎo)熱鹽8，在冷卻箱10上安裝放置盤形件9，使盤形件9的盤心部分與導(dǎo)熱鹽8完全接觸。安裝時，要求盤形件9、冷卻箱10、定位底盤I位于同一中軸線上。
[0027]定位:先后移入八個感應(yīng)加熱單元，并連接電源。要求盤形件9的最外端與手臂式感應(yīng)器6的工作面保持10?30mm的間隙。
[0028]預(yù)冷卻:以100L/H水流速度通水15min，預(yù)冷卻導(dǎo)熱鹽8及冷卻箱10。
[0029]熱處理:打開相隔的四組感應(yīng)加熱電源，首先利用四個感應(yīng)加熱單元對盤形件9的盤緣進行預(yù)熱；
[0030]溫度升至200°C，再打開其它四組感應(yīng)電源，利用八個感應(yīng)加熱單元對盤形件9的盤緣進行加熱；
[0031]溫度升至500°C，關(guān)閉八組電源；
[0032]15min后，打開八組電源，調(diào)節(jié)循環(huán)泵11增大水流速度至200L/H ；
[0033]溫度升至750°C，關(guān)閉四組電源；
[0034]15min后，再打開先前關(guān)閉的四組電源，調(diào)節(jié)循環(huán)泵11增大水流速度至300L/H ;
[0035]溫度升至900°C，調(diào)節(jié)循環(huán)泵11增大水流速度至400L/H ；
[0036]溫度升至1000°C，調(diào)節(jié)循環(huán)泵11增大水流速度至500L/H ；
[0037]溫度升至1080°C，調(diào)節(jié)循環(huán)泵11增大水流速度至600L/H ；
[0038]溫度升至1140°C，調(diào)節(jié)循環(huán)泵11增大水流速度至700L/H ；
[0039]溫度升至1180°C，調(diào)節(jié)循環(huán)泵11增大水流速度至800L/H ；
[0040]120min后，關(guān)閉八組加熱電源，打開循環(huán)泵11至導(dǎo)熱鹽8冷卻后再關(guān)閉。
[0041]出爐:移出八個感應(yīng)加熱單元，吊起盤形件9后進行油淬處理，完成對盤形件的梯度熱處理及油淬處理。
【主權(quán)項】
1.一種分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置，包括定位底盤、冷卻箱、循環(huán)泵、多個感應(yīng)加熱單元，其特征在于:感應(yīng)加熱單元包括中頻電源、支撐底座、定位鍵、熱電偶、手臂式感應(yīng)器，感應(yīng)加熱單元為框架結(jié)構(gòu)，手臂式感應(yīng)器位于支撐底座上部，且與支撐底座固連成一體，手臂式感應(yīng)器敞開端與盤形件的盤緣配合，封閉端中間部位嵌入有熱電偶，中頻電源固定在支撐底座的一側(cè)，支撐底座的底部設(shè)有定位鍵與定位底盤上的滑槽配合，冷卻箱固定在定位底盤的中間部位，感應(yīng)加熱單元沿冷卻箱周向均布位于定位底盤上，且沿定位底盤的徑向滑槽移動，冷卻箱內(nèi)填充導(dǎo)熱鹽，并設(shè)置有冷卻管道，循環(huán)泵位于冷卻箱的外部，循環(huán)泵與冷卻管道連接控制冷卻水流速度，盤形件位于冷卻箱的上部，盤形件的盤心部分與導(dǎo)熱鹽接觸進行冷卻，所述導(dǎo)熱鹽的化學(xué)成分質(zhì)量比BaCl2S40%、KCl為40%、NaCl為20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置，其特征在于:所述感應(yīng)加熱單元為八個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置，其特征在于:所述手臂式感應(yīng)器的工作面與盤形件外邊緣的間隙為10?30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置，其特征在于:盤形件、冷卻箱、定位底盤位于同一中軸線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置，其特征在于:所述熱電偶為R型鉑銠13-鉑熱電偶。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置，由定位底盤、冷卻箱和多個獨立的感應(yīng)加熱單元組成。其中，每個感應(yīng)加熱單元由各自獨立的電源、支撐底座、定位鍵、熱電偶、手臂式感應(yīng)器組成。感應(yīng)加熱單元的支撐底座底部設(shè)置有定位鍵與定位底盤滑槽配合，感應(yīng)加熱單元沿定位底盤的徑向移動。分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置采用獨立的感應(yīng)加熱單元對盤形件的盤緣進行分段加熱，待完成梯度熱處理后，感應(yīng)加熱單元分別移出，盤形件取出后直接進行淬火處理，工作效率高。分體式感應(yīng)加熱梯度熱處理裝置通過感應(yīng)加熱單元在定位底盤上的徑向移動，可對500～800mm不同直徑的盤形件進行梯度熱處理，特別適合大尺寸盤形件的熱處理作業(yè)。
【IPC分類】C21D1-42, C21D9-00
【公開號】CN104711403
【申請?zhí)枴緾N201510093508
【發(fā)明人】寧永權(quán), 趙張龍, 姚澤坤, 郭鴻鎮(zhèn), 劉延輝
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月3日