[实用新型]一种氮气冷却的感应淬火可控冷却装置

说明书

本实用新型提供了一种氮气冷却的感应淬火可控冷却装置，包括：一预热室，以对工件进行预热处理；一感应圈喷射套，其由并排呈螺旋布置的感应线圈和喷射套构成，以对预热后的所述工件进行快速感应加热和冷却；一保温炉，以对冷却后的所述工件进行保温处理；以及一供氮系统，用于为所述喷射套提供高压氮气或超临界氮气。该氮气冷却的感应淬火可控冷却装置，使用环境友好的氮气作为冷却剂，通过调节工件的预热和保温工艺参数、冷却剂的温度、压力和流速精确控制工件的冷却速率，使工件冷却速率尽可能接近理想冷却曲线，从而使工件获得高的强硬性和抗疲劳性能，且节约了能源和材料消耗，提高了生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本实用新型涉及热处理技术领域，尤其涉及一种氮气冷却的感应淬火可控冷却装置。

背景技术

现有的热处理工艺，一般采用的真空炉淬火工艺为真空气氛或空气气氛下对工件实施淬火；或者利用连续炉采用淬火介质如淬冷液进行淬火处理；或者采用感应淬火机(加工大型工件或回转盘时)对产品表面进行淬硬处理。这些技术中，采用真空热处理设备结构复杂，设备可靠性和稳定性低；真空炉只能采取批次生产模式，生产效率低下，生产成本高。

而感应淬火是一种获得特定的表面组织和硬度热处理方法，其利用电磁感应的原理，使工件在交变磁场中切割磁力线，在工件表面产生感应电流，又根据交流电的集肤效应，以涡流形式将工件表面快速加热，而后急冷的淬火方法。感应淬火的优点是加热速率快、生产效率高、节省能源，该方法在轴类零件的表面硬化方面有广泛的应用，在热处理领域中占有重要地位。

目前，国内普遍使用的感应淬火冷却剂为水冷，其不足之处是冷却方法简单，冷却速率不可控，无法实现一些特殊的冷却工艺要求，大大限制了该工艺的应用范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种氮气冷却的感应淬火可控冷却装置。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供一种氮气冷却的感应淬火可控冷却装置，包括：

一预热室，以对工件进行预热处理；

一感应圈喷射套，其由并排呈螺旋布置的感应线圈和喷射套构成，以对预热后的所述工件进行快速感应加热和冷却；

一保温炉，以对冷却后的所述工件进行保温处理；以及

一供氮系统，用于为所述喷射套提供高压氮气或超临界氮气。

进一步地，在所述的氮气冷却的感应淬火可控冷却装置上，所述感应圈喷射套为由一双孔铜管螺旋弯制而成的集感应加热和冷却喷射一体式结构，构成所述感应线圈的铜管内连通循环冷却水；构成所述喷射套的铜管的内侧壁开设有若干通气孔，其连通所述供氮系统。

进一步地，在所述的氮气冷却的感应淬火可控冷却装置上，所述感应圈喷射套内的感应淬火工位位置布置有旋转台和红外温度传感器，所述红外温度传感器设置于所述工件表面，所述工件置放于所述旋转台上。

进一步地，在所述的氮气冷却的感应淬火可控冷却装置上，所述预热室、保温炉与所述感应圈喷射套之间依次布置有预热后工位、感应淬火前工位和保温前工位；以及所述感应线圈喷射套内布置有感应淬火工位。

进一步优选地，在所述的氮气冷却的感应淬火可控冷却装置上，所述工件通过机械手在所述预热后工位、感应淬火前工位、感应淬火工位和保温前工位之间进行转移。

进一步地，在所述的氮气冷却的感应淬火可控冷却装置上，所述供氮系统所提供的高压氮气或超临界氮气为灌装液氮或由制氮机组现场制备而成。

进一步优选地，在所述的氮气冷却的感应淬火可控冷却装置上，所述供氮系统包括通过管道依次连接的制氮机组、储气罐、增压泵和中间储气罐，其中：所述中间储气罐通过管道连通所述喷射套，以为所述喷射套提供高压氮气或超临界氮气。