[实用新型]工件冷处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工件处理，特别涉及工件冷处理设备。

背景技术

深冷处理又称超低温处理,一般是指在-130℃以下对材料进行处理而使材料的综合性能提高的方法。早在100多年前,人们就开始将冷处理应用于钟表零件中,发现能提高材料的强度、耐磨性、尺寸稳定性和使用寿命。深冷处理工艺则是20世纪60年代在普通冷处理的基础之上发展起来的一项新技术。与常规冷处理(0～-100℃)相比,深冷处理能更加深入地改善材料的机械性能及稳定性,有着更加广泛的应用前景。

目前,国外特别是美国、日本、英国、俄罗斯等国家都在积极地开展这方面的研究,并把这一技术应用到很多领域材料的处理,行业分布于航空航天、精密仪器仪表、摩擦偶件、工具、模具和量具、纺织机械零件、汽车工业和军事科学领域,取得了很大的经济效益,我国也有一些单位开展了深入研究。冷处理的研究及应用,特别是在标准行业、工具行业、纺织行业、油嘴油泵、轴承、航空航天等,材料主要是工具钢、轴承钢和高速钢。

对于深冷处理技术,其处理工艺是决定处理效果的关键,而深冷处理工艺中的关键影响因素主要包括:升降温速度、回火前处理或者回火后处理、保温时间、深冷次数和停留时间等。

目前深冷处理设备大部分采用利用低温液体冷却的方式。液氮制冷又可分为以下两种方式：

1液氮浸泡式制冷。将工件直接放到装有液氮的容器中,使工件骤冷至液氮温度,并在此温度下停留一段时间,最后复温而完成整个深冷处理过程。

2利用液氮的汽化潜热或者低温氮气制冷。利用低温氮气实现制冷的原理是低温氮气与材料直接接触,通过对流换热来使材料温度降低,而利用液氮的汽化潜热的原理就是液氮与材料不直接接触而通过间接方式使材料温度降低。

它们都有各自的优缺点。液氮浸泡式具有操作简便、冷却速度快等特点,但是其降温速度不可控、温度变化剧烈带来的应力等缺点也限制了其应用范围。基于辐射换热的系统,具有被处理工件温度分布均匀、工件与冷却介质不直接接触等优点,但是由于单纯依靠辐射换热,换热效果较差导致降温过慢。

同时，深冷前工件需要从真空淬火炉内拿出，很多材料与空气接触后表面会有氧化。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种工件冷处理设备。

本实用新型的技术方案是：

一种工件冷却设备，包括液氮存储罐，其通过管路连接喷嘴系统，该喷嘴系统安装在真空炉上，排气管与该真空炉相通，在该排气管与真空炉连接的地方设有热电偶。

本实用新型的积极进步效果在于：冷却、升温可以控制，不需要人工装料卸料的全自动过程，不需要额外的空间，完全连续的载荷热电偶文档记录，极好的可重复性，无表面的腐蚀，具有梯度深冷的深冷处理。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型中，液氮经过管路进入真空炉内，对工件进行深冷处理。液氮气化后通过管路派出炉外。

如图1所示，一种工件冷处理设备100，包括液氮存储罐10，其通过管路12连接喷嘴系统20，该喷嘴系统20安装在真空炉30上，排气管40与该真空炉30相通。在排气管与真空炉连接的地方设有热电偶50。

零下196℃的无压力状态的液氮，通过喷嘴系统以汽化状态喷雾进入热区。

风扇系统（未示）将冷的氮气分布在有效区内(像热气体的循环)，在这个过程中氮气带走工件的热能，使用过的氮气则通过排气管排出。

热电偶安装在排气管内，通过控制器比较排出气体温度与设定温度，以调节液氮的供应量。

深冷过程结束时，排气管上的排气阀门和液氮存储罐上的供应阀门相应关闭。

工件被加热到出炉温度（例如25℃），深冷过程结束。

本实用新型将深冷与真空淬火设备结合，即保留了原来设备的优点，又克服了已有设备的缺点。

尽管本实用新型依照其优选实施方式描述，但是存在落入本实用新型范围内的改变、置换和各种替代等同物。这里提供的示例仅是说明性的，而不是对本实用新型的限制。

为了简明，本说明书省略了对公知技术的描述。