[实用新型]高压高流率真空气冷淬火炉

说明书

本实用新型涉及一种用机械装置使气体循环的真空无氧化热处理炉，特别涉及一种以具有高渗透性，低温对流加热，淬火控制冷却为其特征的高压高流率真空气淬炉。

从目前技术发展水平看，热处理炉的主要发展方向是可控气氛炉和真空炉，真空气淬炉具有气淬后工件亮度高，变形小；淬火后不需要清洗；加热和冷却时可在心部放置监测热电偶，保证在加热和冷却时表面和心部温差最小；对形状复杂的模具易实现低温对流加热和淬火控制冷却；能避免大截面高速钢零件真空油淬后产生白亮层等优点。因此具有高淬透性、低温对流加热和淬火控制冷却的高压高流率真空气淬炉备受人们的重视。

高压高流率真空气淬炉，国外研究的比较系统比较深。目前做得比较好的是北美和欧洲，其6个巴高压高流率真空气淬炉均能达到在满装炉量下(200～300Kg)淬透Φ100mm高速钢。但他们各有测重点，北美注重热交换器在气淬中所起的作用，因此热交换器做得很精致，效率很高；欧洲则重视真空炉体对淬火气体的冷却作用，国内对高压气淬炉也作过不少的研究，但目前基本上仍处于仿制阶段，其6个巴高压高流率真空气淬炉仅能达到在满装炉量下淬透Φ60mm以下的高速钢、本实用新型设计者在国内外丰富的经验和阅历使得该真空炉尽可能多地利用了国外各家真空炉的成功经验和第一手实验资料，设计出一种独特、高效的淬火冷却和低温对流加热装置。

本实用新型的目的是提供一种具有高淬透性、低温对流加热和淬火控制冷却的高压高流率真空气淬炉。增加高压气体循环性和在每一个循环中所传递的热量，其淬火冷却能力在满装炉量下，最小可淬透Φ100mm高速钢。低温对流加热系统使工件在低温段得到迅速均匀加热。对形状复杂，壁厚不均匀的工件可进行控制冷却。能进行大中型工模具，不锈钢，钛合金、弹性元件等的真空热处理，能进行真空钎焊，真空烧结等要求无氧化处理的工件。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种高压高流率真空气冷淬火炉，主要由炉体、加热装置，淬火冷却装置和控制装置组成；

a.其淬火冷却装置包括由设置于炉体内后端的冷却鼓风机(1)，热交换器(2)组成的第一级冷却，和设置于炉体外壳内层的环套形冷却风道(6)组成的第二级冷却，冷却风经设置于真空炉前门的系列导向装置(9)进行导向，并由低温对流加热鼓风机(11)弥补和增强循环气体导向时的速度和气体量损失，从而形成淬火冷却循环气体主回路(14)，对有效加热区(7)中的工件进行冷却；

b.其加热装置除有环置于工件周围的主加热体外，并设有低温对流加热，由设置于真空炉前门(15)内的低温对流加热鼓风机(11)和与其出风口连接的导风管(10)，与导风管(10)连接的气流分配管(8)组成，该气流分配管(8)上设有若干气孔(19)，低温对流加热气体在低温对流加热鼓风机(11)持续不断作用下具有一定的压力，通过低温对流加热导风管(10)和气流分配管(8)，使低温对流加热气体被加热并按某一方向沿工件旋转形成由里及外向有效加热区(7)中心运动的涡流；

c.其控制冷却装置包括控制冷却炉体分隔装置和控制冷却控制装置，根据放置在工件薄厚壁处的热电偶温度变化进行手动或自动控制控制冷却控制装置的关和开。

本实用新型的目的并通过以下措施实现：

所述炉体是带有冷却水夹层的圆柱体，其一端为装置淬火冷却装置的电动机，鼓风机和保护罩的封头，该封头为有冷却水的夹层构造，另端为装置低温对流加热电机、鼓风机和保护罩的封头，该封头亦为有冷却水的夹层构造，并有圆法兰边与炉壳的法兰边连接构成真空炉体的前门，所述炉壳及两端封头组成了真空炉的封闭壳体；在靠近壳体圆法兰一边放置有一个圆柱形的绝热密封真空炉胆，工件放置在该炉胆有效加热区中进行加热冷却和低温对流加热和控制冷却；紧靠着真空炉胆是一个圆柱型密封的热交换器保护罩，热交换器放置在该保护置中，真空炉胆与热交换器保护罩外径相同，在真空炉胆与炉壳之间的环状空间构成了第二级冷却风道，真空炉前门处设置有系列导向装置，所述低温对流鼓风机通过若干低温对流加热导风管，该导风管连接低温对流加热和气流分配管，该气流分配管上设有若干喷气孔。

所述各气流分配管圆周上的若干喷气孔，其方位沿着使喷出气本成旋转涡流运动的方位设置。

所述真空炉内壳上涂有能迅速有效地从循环气体上捕捉热量并把热量传递给真空炉壳夹层中冷却水的涂料层。

所述设置于真空炉前门的系列导向装置由若干使气体流向与真空炉中心线角度范围为20-160度之间且最佳为沿90度转向的寻向板构成，该导向板部分固定在真空炉前门上，另一部分固定在真空炉胆上。