[发明专利]中空锻件的热处理工艺以及一种淬火设备

说明书

技术领域

本发明涉及金属件的热处理工艺，尤其涉及中空锻件的热处理工艺以及一种淬火设备。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，各种不同尺寸规格、不同形状的大型锻件越来越广泛地应用于工业生产中的各个领域；并且锻件需求量的增大以及对锻件质量要求的提高，带动了对锻件淬火调质热处理工艺的改进以及使用设备的创新。

传统的大型锻件淬火调质热处理工艺为浸没式淬火热处理工艺，是将大约700℃或以上高温的锻件垂直浸没在蓄水池中，通过锻件表面热交换将锻件热量传入水中，蓄水池中的循环水将热量带走，使锻件冷却降温。浸没式淬火热处理工艺虽然能够实现对大型锻件的冷却，但是采用浸没式淬火工艺存在一些缺陷。由于高温锻件浸没在蓄水池中，锻件表面与水接触会产生气膜并且倾向于附着在高温工件表面上，则会阻止水在工件表面继续通过剧烈沸腾对工件形成快速冷却；而且由于气膜处于不稳定状态，容易造成锻件局部冷却不均，导致内部金相组织和硬度不均，从而使锻件机械性能下降，出现质量不合格的问题；此外，浸没式淬火使用的蓄水池容积有限，如果不采用循环水或者循环水流量不大，工件的热量使工件附近水温升高，从而影响冷却速度。实验表明，经过浸没式淬火工艺的锻件圆周方向上一个位置的RT_NDT结果为-26℃，而另外一个位置RT_NDT结果为-21℃，个别锻件为-16℃(RT_NDT要求为≤-21℃)，抗拉强度结果为630MPa左右，(抗拉强度要求为620～795MPa)。由此可见，现在常用的浸没式热处理工艺容易使产品质量产生缺陷，而且冷却时间长。而针对中空的大型锻件则上述问题更加严重，并且还存在锻件内外表面性质不均匀的问题。

在调质热处理工艺中，如何提高大型中空锻件的产品质量和工作效率，是本领域技术人员所要解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种中空锻件的热处理工艺，所述热处理工艺能够使中空锻件的表面质量较高。

本申请提供了一种淬火设备，包括：

底座；

固定在所述底座上的水箱，所述水箱上部设置有内喷支座，所述水箱侧面设置有环状外配水环，所述环状外配水环可沿水箱旋转；

一端固定在所述环状外配水环上的第一外环水平连接管；

垂直于所述第一外环水平连接管且与其相连通的第一支撑外管；

通过第一连接外管与所述第一支撑外管相连通的第一外喷管，所述第一连接外管包括两个以上铰接连接的第一供水外管；

一端固定于所述第一支撑外管的第一外管导轨，所述第一外喷管顶端与所述第一外管导轨相连并可沿其滑动；

所述内喷支座侧面设置有环状支撑台，所述环状支撑台可沿所述内喷支座旋转；垂直于所述支撑台上的环状支撑块；

所述内喷支座侧面设置有环状内配水环，所述环状内配水环可沿所述内喷支座旋转，且所述环状内配水环设置于所述支撑台上方；

一端固定在所述环状内配水环上的第一内环水平连接管；

一端固定在所述环状内配水环上的第二内环水平连接管；

垂直于所述第一内环水平连接管且与其相连通的第一支撑内管；

垂直于所述第二内环水平连接管且与其相连通的第二支撑内管；

通过第一连接内管与所述第一支撑内管相连通的第一内喷管，所述第一连接内管包括两个以上铰接连接的第一供水内管；

垂直于第一支撑内管与第二支撑内管且设置于第一支撑内管与第二支撑内管顶端的导轨内支撑架；

一端固定于所述第一内喷管顶端且与导轨内支撑架固定连接的内管导轨，所述第一内喷管顶端与所述内管导轨相连并可沿其滑动；

所述第一外喷管表面设置有多个喷嘴，所述喷嘴的开孔角度为5°～50°；所述第一内喷管表面设置有多个喷嘴，所述喷嘴的开孔角度为5°～50°；

所述底座内部设置有进水口且所述进水口与水箱相连通；

上述底座、水箱、环状外配水环、环状支撑台、环状支撑块、内喷支座、环状内配水环与导轨内支撑架为固定系统；

上述第一外环水平连接管、第一支撑外管、第一外管导轨、第一连接外管、第一外喷管、第一内喷管、第一连接内管、第一支撑内管、第二支撑内管、第一内环水平连接管、第二内环水平连接管与内管导轨为第一转动系统。

优选的，所述淬火设备还包括：

一端固定在所述环状外配水环上的第二外环水平连接管；

垂直于所述第二外环水平连接管且与其相连通的第二支撑外管；