熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)熱處理領(lǐng)域，涉及一種用于控制熱成型加熱爐內(nèi)各區(qū)域露點(diǎn)的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)熱處理領(lǐng)域，熱成型工藝為把零件加熱到奧氏體化溫度(>700° C)，然后在水冷的模具中成型并淬火。這個(gè)工藝可以使得零件形成馬氏體組織，且抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500MPa，延伸率可大于5%。
[0003]然而，馬氏體組織易吸收氫而造成缺陷，氫元素可以填充到這種組織結(jié)構(gòu)的空隙中，使該組織的機(jī)械性能惡化，并導(dǎo)致永久性的失效(氫脆)。在熱成型高溫時(shí)，高濕度的熱成型爐內(nèi)氣氛可導(dǎo)致氫被吸收到零件中(尤其是涂層毛坯件)。因此，為了避免熱成型工藝中氫的吸收而破壞零件機(jī)械性能，應(yīng)使熱成型爐內(nèi)氣氛的露點(diǎn)保持較低的水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠調(diào)整熱成型加熱爐內(nèi)露點(diǎn)以防止吸收氫而破壞零件的露點(diǎn)控制系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)，用于調(diào)整熱成型加熱爐內(nèi)的露點(diǎn)，所述的熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)包括具有若干個(gè)檢測(cè)點(diǎn)而用于檢測(cè)所述的熱成型加熱爐內(nèi)露點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)的露點(diǎn)檢測(cè)裝置、能夠設(shè)置各個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的目標(biāo)露點(diǎn)并接收所述的檢測(cè)信號(hào)而生成控制信號(hào)的控制器、根據(jù)所述的控制信號(hào)向所述的熱成型加熱爐內(nèi)各個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域噴射氣體和動(dòng)態(tài)地調(diào)整所噴射氣體的組分的噴氣裝置。
[0006]若干個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)沿所述的熱成型加熱爐的長(zhǎng)度方向排布。
[0007]所述的噴氣裝置包括根據(jù)所述的控制信號(hào)準(zhǔn)備所噴射的氣體的備氣單元、由所述的備氣單元引至所述的熱成型加熱爐內(nèi)各個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置所在區(qū)域的管路、安裝于所述的管路端部的噴頭、安裝于所述的管路上的控制閥，所述的備氣單元和所述的控制閥均與所述的控制器相連接。
[0008]本發(fā)明的原理為:在熱成型零件的過(guò)程中，通過(guò)各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)熱成型加熱爐內(nèi)的露點(diǎn)，檢測(cè)所得的檢測(cè)信號(hào)傳送至控制器中，控制器針對(duì)各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置所檢測(cè)到的露點(diǎn)來(lái)確定向該各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域噴射氣體的組分以及氣量等，從而生成控制信號(hào)，然后，噴氣裝置根據(jù)控制信號(hào)向熱成型加熱爐內(nèi)噴射相應(yīng)氣體，來(lái)改變爐內(nèi)氣氛的露點(diǎn)，使得爐內(nèi)氣氛的露點(diǎn)逐漸接近并達(dá)到預(yù)設(shè)值，從而在零件熱成型過(guò)程中，使熱成型加熱爐內(nèi)始終保持所需的較低露點(diǎn)，避免導(dǎo)致氫被吸收到零件中所帶來(lái)的問(wèn)題。
[0009]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明能夠根據(jù)熱成型加熱爐內(nèi)的露點(diǎn)而實(shí)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，通過(guò)爐內(nèi)氣氛的露點(diǎn)控制，從而有效避免熱成型加工過(guò)程中由于氫元素被零件吸收而導(dǎo)致的機(jī)械性能惡化等問(wèn)題。同時(shí)，可以通過(guò)控制噴入氣體的組分來(lái)優(yōu)化零件的其他性能，尤其對(duì)于涂層件的表面優(yōu)化具有十分積極的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖1為本發(fā)明的熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)的示意圖。
[0011]以上附圖中:1、熱成型加熱爐；2、露點(diǎn)檢測(cè)裝置；3、控制器；4、噴氣裝置；5、備氣單元；6、管路；7、噴頭；8、控制閥。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0013]實(shí)施例一:參見(jiàn)附圖1所示。一種用于調(diào)整零件的熱成型加熱爐I內(nèi)的露點(diǎn)的熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)，包括露點(diǎn)檢測(cè)裝置2、控制器3和噴氣裝置4。
[0014]露點(diǎn)檢測(cè)裝置2用于實(shí)時(shí)地檢測(cè)其檢測(cè)點(diǎn)所在位置氣氛的露點(diǎn)。至少需要檢測(cè)熱成型加熱爐I內(nèi)一個(gè)位置的露點(diǎn)，通常則需要檢測(cè)多個(gè)不同位置的露點(diǎn)，因此，該露點(diǎn)檢測(cè)裝置2具有若干個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)位于熱成型加熱爐I內(nèi)。例如，在本實(shí)施例中，沿?zé)岢尚图訜釥tI的長(zhǎng)度方向分布設(shè)置3個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置2的檢測(cè)點(diǎn)，分別位于熱成型加熱爐I的前部、中部和后部，且由熱成型加熱爐I的一側(cè)引入其中。這樣設(shè)置多個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)區(qū)很有必要，通常熱成型加熱爐I內(nèi)的不同位置所需的露點(diǎn)并不相同，如熱成型加熱爐I的入口處需要露點(diǎn)為-10°C，而在出口處則需要露點(diǎn)為_(kāi)5°C。這樣設(shè)置多個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)區(qū)域露點(diǎn)的分別控制。露點(diǎn)檢測(cè)裝置2檢測(cè)到露點(diǎn)后生成檢測(cè)信號(hào)輸出。
[0015]控制器3設(shè)置于熱成型加熱爐I外部，其與露點(diǎn)檢測(cè)裝置2相信號(hào)連接，即露點(diǎn)檢測(cè)裝置2輸出的檢測(cè)信號(hào)分別傳送至控制器3中?？刂破?中可以針對(duì)各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置2的檢測(cè)點(diǎn)所在的區(qū)域分別設(shè)置目標(biāo)露點(diǎn)，當(dāng)控制器3接收到檢測(cè)信號(hào)后，其將其中所包含的檢測(cè)到的露點(diǎn)與設(shè)定的相應(yīng)的目標(biāo)露點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，從而可以判斷出如何通過(guò)噴射氣體來(lái)使改變熱成型加熱爐I內(nèi)的露點(diǎn)值，并據(jù)此生成控制信號(hào)輸出?？刂菩盘?hào)中包含噴射何種氣體以及噴射量等其他信息。
[0016]噴氣裝置4包括根據(jù)控制信號(hào)準(zhǔn)備所噴射的氣體的備氣單元5、由備氣單元5引至熱成型加熱爐I內(nèi)各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置2的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的管路6、安裝于管路6端部的噴頭7、安裝于管路6上的控制閥8 ;備氣單元5和控制閥8均與控制器3相信號(hào)連接。噴氣裝置4根據(jù)控制信號(hào)向熱成型加熱爐I內(nèi)各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置2的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域噴射氣體并能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)整所噴射氣體的組分。具體的，控制器3發(fā)出的控制信號(hào)分別傳送至備氣單元5和控制閥8，備氣單元5根據(jù)控制信號(hào)準(zhǔn)備所需的氣體，備好后通過(guò)管路6和噴頭7輸送至熱成型加熱爐I內(nèi)各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置2的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域并噴出，從而分別調(diào)節(jié)熱成型加熱爐I內(nèi)不同位置的露點(diǎn)至所需值。在本實(shí)施例中，由于露點(diǎn)檢測(cè)裝置2設(shè)置了三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，因此，由備氣裝置引出的管路6和噴頭7也分為三組，分別引至對(duì)應(yīng)于露點(diǎn)檢測(cè)裝置2的三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的區(qū)域，即熱成型加熱爐I的前部、中部和后部，并由熱成型加熱爐I的另一側(cè)的入口引入爐內(nèi)。備氣單元5可連接多個(gè)氣源，其有幾種不同的方式來(lái)準(zhǔn)備氣體:1、使用低露點(diǎn)氣體(如低露點(diǎn)的干燥空氣、氮?dú)饣蚱渌麣怏w等)；2、使用干燥氣體混合高露點(diǎn)氣體(如混合氮?dú)夂涂諝?，通過(guò)混合氣體可以減少成本，并優(yōu)化其他的性能(例如，一些涂層需要空氣/氧氣的混合氣體，在表面進(jìn)行不同的反應(yīng)，如果加工這些零件，那么空氣或者空氣/氧氣的混合氣將被使用);3、通過(guò)使用空壓器和干燥器來(lái)降低所備氣體露點(diǎn)，其中干燥器采用冷凍型干燥器或吸收式干燥器等。準(zhǔn)備好氣體后，氣體被單獨(dú)的輸入熱成型加熱爐I的不同區(qū)域，此過(guò)程中，控制器3通過(guò)控制各個(gè)管路6上的閥門來(lái)調(diào)整各個(gè)管路6輸入各個(gè)區(qū)域的氣體輸入量。
[0017]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)，用于調(diào)整熱成型加熱爐內(nèi)的露點(diǎn)，其特征在于:所述的熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)包括具有若干個(gè)檢測(cè)點(diǎn)而用于檢測(cè)所述的熱成型加熱爐內(nèi)露點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)的露點(diǎn)檢測(cè)裝置、能夠設(shè)置各個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的目標(biāo)露點(diǎn)并接收所述的檢測(cè)信號(hào)而生成控制信號(hào)的控制器、根據(jù)所述的控制信號(hào)向所述的熱成型加熱爐內(nèi)各個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域噴射氣體和動(dòng)態(tài)地調(diào)整所噴射氣體的組分的噴氣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于:若干個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)沿所述的熱成型加熱爐的長(zhǎng)度方向排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的噴氣裝置包括根據(jù)所述的控制信號(hào)準(zhǔn)備所噴射的氣體的備氣單元、由所述的備氣單元引至所述的熱成型加熱爐內(nèi)各個(gè)所述的露點(diǎn)檢測(cè)裝置所在區(qū)域的管路、安裝于所述的管路端部的噴頭、安裝于所述的管路上的控制閥，所述的備氣單元和所述的控制閥均與所述的控制器相連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱成型加熱爐露點(diǎn)控制系統(tǒng)，包括具有若干個(gè)檢測(cè)點(diǎn)而用于檢測(cè)熱成型加熱爐內(nèi)露點(diǎn)并輸出檢測(cè)信號(hào)的露點(diǎn)檢測(cè)裝置、能夠設(shè)置各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的目標(biāo)露點(diǎn)并接收檢測(cè)信號(hào)而生成控制信號(hào)的控制器、根據(jù)控制信號(hào)向熱成型加熱爐內(nèi)各個(gè)露點(diǎn)檢測(cè)裝置的檢測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域噴射氣體和動(dòng)態(tài)地調(diào)整所噴射氣體的組分的噴氣裝置。本發(fā)明能夠根據(jù)熱成型加熱爐內(nèi)的露點(diǎn)而實(shí)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，通過(guò)爐內(nèi)氣氛的露點(diǎn)控制，從而有效避免熱成型加工過(guò)程中由于氫元素被零件吸收而導(dǎo)致的機(jī)械性能惡化等問(wèn)題。同時(shí)，可以通過(guò)控制噴入氣體的組分來(lái)優(yōu)化零件的其他性能，尤其對(duì)于涂層件的表面優(yōu)化具有十分積極的作用。
【IPC分類】C21D1-76, C21D11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104775013
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510170289
【發(fā)明人】羅伯特·艾伯納
【申請(qǐng)人】艾伯納工業(yè)爐(太倉(cāng))有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日