[发明专利]一种防止热处理板材变形的冷却装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，特别涉及一种防止热处理板材变形的冷却装置及方法。

背景技术

为使钢材具有所需的力学性能、物理性能和化学性能，除了合理的冶炼和成型工艺外，热处理也是必不可少的一道工艺。我国钢材较国外产品质量差的主要原因之一是热处理工艺控制精度差。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个阶段，或者只包括加热和冷却两个阶段，每个阶段对板材的力学性能均会产生一定的影响。

热处理的分类较多，最常见的为整体热处理，即将工件整体加热，然后对工件进行冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能。冷却方式有多种，常用的冷却方式有水冷和油冷两种，即在热处理时将高温板材及时浸没于水中或油中，但在对非卷材类板材热处理过程中，若板材尺寸较长或者板材厚度较薄时，浸没于水中或油中的板材在冷却过程中很容易由于冷却不均匀或热应力作用，使板材发生弯曲、扭曲或局部变形，造成板材平整度差、同一块板上不同位置处的组织形态以及力学性能差别较大。

发明内容

为了解决现有技术存在的热处理板材较长或者较薄时，在冷却过程中极易出现板材弯曲、扭曲或者局部变形，使得热处理板材的平整度较差、同一块板上不同位置处的组织形态以及力学性能差别较大的问题，一方面，本发明提供了一种防止热处理板材变形的冷却装置，所述防止热处理板材变形的冷却装置包括：盛液桶、固定挤压架、活动挤压架、多个压力传感器、液压缸和控制器；

所述盛液桶的侧壁设有通孔，通孔内安装有密封圈；

所述固定挤压架安装在所述盛液桶内，固定挤压架包括固定挤压板和支撑板，固定挤压板和支撑板垂直连接，支撑板与水平面平行；

所述活动挤压架包括活动挤压板和推杆，活动挤压板支撑在所述支撑板上且正对所述固定挤压板，推杆的一端抵压活动挤压板远离固定挤压板的一面，另一端穿过所述密封圈与所述液压缸相连，液压缸与所述控制器连接；

每个所述压力传感器均安装在所述固定挤压板远离所述活动挤压板的一面，且均与所述控制器连接。

所述防止热处理板材变形的冷却装置还包括：输液管、温度传感器、冷却槽和循环泵；

所述盛液桶在接近桶口的侧壁上设有进液孔，接近桶底的侧壁上设有出液孔，所述输液管与所述循环泵以及所述冷却槽相连，输液管的一端与进液孔连通，另一端与出液孔连通，所述温度传感器安装在所述盛液桶内且与所述控制器连接，所述循环泵与所述控制器连接，所述冷却槽内有恒温冷却液。

所述固定挤压架还包括固定件，所述固定件的一端固定在所述盛液桶的内壁上，另一端固定在所述固定挤压板远离所述活动挤压板的一面，固定件与所述固定挤压板垂直且与水平面平行。

所述活动挤压架还包括竖直杆和滑轮；

所述竖直杆的一端与所述推杆垂直连接，另一端安装所述滑轮，所述支撑板支撑所述滑轮。

所述活动挤压架还包括顶板，所述顶板的一个侧面与所述推杆连接，另一个侧面与所述活动挤压板连接。

所述输液管为金属软管。

所述密封圈的材料为耐高温橡胶。

所述控制器为PC个人计算机。

另一方面，本发明提供了一种使用所述防止热处理板材变形的冷却装置对热处理板材进行冷却的方法，所述方法包括：

步骤1、将热处理板材置于所述活动挤压板和所述固定挤压板之间，启动液压缸，液压缸带动所述推杆推动所述活动挤压板，使所述活动挤压板和所述固定挤压板挤压所述热处理板材；

步骤2、将多个所述压力传感器打开，每个所述压力传感器实时监测所述热处理板材的不同位置受到的压力，并将测得的压力数据发送给所述控制器，所述控制器根据每个所述压力传感器监测的压力数据控制所述液压缸，使液压缸带动推杆推动所述活动挤压板，进而控制所述热处理板材受到的挤压力，使得所述热处理板材保持平直。

所述方法还包括：

步骤3、将所需的冷却介质的温度范围输入所述控制器，打开温度传感器和安装在输液管上的循环泵，所述温度传感器实时监测位于所述盛液桶内的冷却介质的温度，并将测得的温度数据发送给所述控制器，所述控制器根据输入控制器的温度范围以及温度传感器监测的温度控制所述循环泵的转速，使得所述盛液桶内的冷却介质的温度符合要求；

所述输液管的一端与所述盛液桶的出液孔连通，另一端与所述盛液桶的进液孔连通，所述输液管上设有冷却槽，冷却槽内有恒温冷却液，所述温度传感器安装在所述盛液桶内且与所述控制器连接，所述循环泵与所述控制器连接。