CN102643958B - 盘形件梯度热处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盘形件梯度热处理装置，用于解决现有的盘形件梯度热处理装置处理温度低、温度梯度小的技术问题。技术方案是在上炉体和下炉体上分别设置一个冷却箱，冷却管道盘旋在冷却箱中，冷却箱中冷却管道的周围充填有导热盐，冷却管道上设置有循环泵，下炉体内墙设置有电阻带，利用高性能电阻带，实现高的加热效率。通过冷却箱中填充的导热盐，利用循环泵控制冷却水流速度。提高了梯度热处理装置的处理温度，使得盘形件获得更大的温度梯度。盘缘加热温度由背景技术的900℃提高到1100℃以上，盘缘与盘心部位实现了300～500℃的温度梯度，获得了“粗-细等轴晶”组织梯度，制造出了双组织涡轮盘。
Description
技术领域
本发明涉及一种盘形件热处理装置，特别涉及一种盘形件梯度热处理装置。
背景技术
文献“公开号是CN101845541A的中国发明专利”公开了一种用于双合金盘类件的电阻加热梯度热处理装置，公开了一种双合金盘类件电阻加热梯度热处理装置，参照附图1，该装置由梯度热处理炉和水冷装置组成。梯度热处理炉由两个半圆炉体构成，其内的支承隔离墙18、保温盖8和耐火炉衬15将加热区与热传递区分为内室和外室。内室由两个半圆的支承隔离墙18、耐火炉衬15和保温盖8合拢围成，并在内室置有电阻带19以产生高温辐射，额定温度为900℃；外室由支承隔离墙18和保温盖8合拢后围成，无热源，并与外界大气相通；内室与外室之间设有放置盘类件试样16的环孔。对盘类件试样16进行热处理时，盘缘处于高温辐射区，当盘心部位依靠大气冷却时能形成50-70℃的温度梯度。当在外室内安放一个冷却装置后，盘缘与盘心的温度梯度也仅有300℃。因此，此装置不能再更高的温度上获得更大的温度梯度。
发明内容
为了克服现有的盘形件梯度热处理装置处理温度低、温度梯度小的不足，本发明提供一种盘形件梯度热处理装置。该装置通过在上炉体和下炉体上分别设置一个冷却箱，冷却管道盘旋在冷却箱中，冷却箱中冷却管道的周围充填有导热盐，冷却管道上设置有循环泵，下炉体内墙布置电阻带，利用高性能电阻带，可以实现高的加热效率。通过冷却箱中填充的导热盐，利用循环泵控制冷却水流速度。可以提高梯度热处理装置的处理温度，使得盘形件获得更大的温度梯度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盘形件梯度热处理装置，包括电阻带1和热电偶2，其特点是还包括上炉体7、下炉体9、上冷却箱5、下冷却箱11、上冷却管道3、下冷却管道10、导热盐6和循环泵4。所述热电偶2是三支，以120°为间隔垂直分布于上炉体7上，上炉体7正中位置布置有上冷却箱5，上冷却管道3盘旋于上冷却箱5中，上冷却管道3的一端安置一个循环泵4，导热盐6充满上冷却箱5中盘旋的上冷却管道3周围。下炉体9上以120°为间隔水平布置三支热电偶2，下炉体9正中位置布置有下冷却箱11，下冷却管道10盘旋于下冷却箱11中，下冷却管道10的一端安置一个循环泵4，导热盐6充满下冷却箱11中盘旋的下冷却管道10周围。下炉体9布置有电阻带1，电阻带1接有接线柱8，通过接线柱8与外界电源相连接。
所述电阻带1的材料是0Cr27Al7Mo2。
所述导热盐6的成分是质量比50％的BaCl2、30％的KCl和20％的NaCl。
所述热电偶2是R型铂铑13-铂热电偶。
本发明相比现有技术的有益效果是：由于在上炉体和下炉体上分别设置一个冷却箱，冷却管道盘旋在冷却箱中，冷却箱中冷却管道的周围充填有导热盐，冷却管道上设置有循环泵，下炉体内墙设置有电阻带，利用高性能电阻带，实现高的加热效率。通过冷却箱中填充的导热盐，利用循环泵控制冷却水流速度。提高了梯度热处理装置的处理温度，使得盘形件获得更大的温度梯度。盘缘加热温度由背景技术的900℃提高到1100℃以上，盘缘与盘心部位实现了300～500℃的温度梯度，获得了“粗-细等轴晶”组织梯度，制造出了双组织涡轮盘。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1是背景技术一种用于双合金盘类件的电阻加热梯度热处理装置的示意图。
图中，1-炉盖，2-热电偶，3-硅酸铝纤维，4-进水管，6-出水管，7-热电偶，8-保温盖，9-接线柱，10-接线柱，11-外保温层，12-炉壳，13-炉底版，14-绝热板，15-耐火炉衬，16-试样，17-热电偶固定块，18-支承隔离墙，19-电阻带，20-万向轮。
图2是本发明盘形件梯度热处理装置的结构示意图。
图中，1-电阻带，2-热电偶，3-上冷却管道，4-循环泵，5-上冷却箱，6-导热盐，7-上炉体，8-接线柱，9-下炉体，10-下冷却管道，11-下冷却箱。
具体实施方式
参照附图2，本发明包括电阻带1、热电偶2、上冷却管道3、循环泵4、上冷却箱5、导热盐6、上炉体7、接线柱8、下炉体9、下冷却管道10和下冷却箱11。其中，上炉体7上布置热电偶2、上冷却箱5、上冷却管道10、导热盐6和循环泵4；下炉体9上除了布置热电偶2、下冷却箱11、下冷却管道10、导热盐6和循环泵4以外，还布置了高性能电阻带1(0Cr27Al7Mo2铁铬铝电阻带，额定加热温度1400℃，额定加热率10℃/s)，对盘形件的盘缘部位进行辐射加热。上冷却箱3和下冷却箱11中均填充导热盐6，具体成分是质量比50％的BaCl2、30％的KCl和20％的NaCl，并布置冷却管道、通以冷却水。利用热水循环泵4控制冷却水流速度，范围是100-1000L/H。铂铑13-铂热电偶(R型)垂直布置于上炉体7、水平布置于下炉体9上，上、下炉体各安装三根。通过高性能电阻带1对盘形件的盘缘部位进行辐射加热，通过上冷却箱5、下冷却箱11对盘心进行充分冷却，获得盘缘与盘心部位的温度梯度。
梯度热处理具体实施步骤：
装炉：移出上炉体7，装入盘形件，移入上炉体7。要求盘心部分上、下两端面与上炉体和下炉体紧密接触。
预冷却：以100L/H水流速度通水10min，预冷却导热盐及冷却箱。
热处理：打开加热电源；
温度升至300℃，关闭电源；
调节循环泵4，增大水流速度至200L/H；
10min后，打开加热电源，温度升至600℃，关闭电源；
调节循环泵4，增大水流速度至400L/H；
15min后，打开加热电源，温度升至900℃，关闭电源；
调节循环泵4，增大水流速度至700L/H；
15min后，打开加热电源，温度升至1050℃，关闭电源；
调节循环泵4，增大水流速度至1000L/H；
15min后，打开加热电源，温度升至1150℃；
60min后，关闭电源，常开循环泵4。
出炉：盘形件冷却至室温后，关闭循环泵4，移出上炉体7，取出盘形件，移入上炉体7，完成对盘形件的梯度热处理。
Claims (4)
1.一种盘形件梯度热处理装置，包括电阻带（1）和热电偶（2），其特征在于：还包括上炉体（7）、下炉体（9）、上冷却箱（5）、下冷却箱（11）、上冷却管道（3）、下冷却管道（10）、导热盐（6）和循环泵（4）；所述热电偶（2）是三支，以120°为间隔垂直分布于上炉体（7）上，上炉体（7）正中位置布置有上冷却箱（5），上冷却管道（3）盘旋于上冷却箱（5）中，上冷却管道（3）的一端安置一个循环泵（4），导热盐（6）充满上冷却箱（5）中盘旋的上冷却管道（3）周围；下炉体（9）上以120°为间隔水平布置三支热电偶（2），下炉体（9）正中位置布置有下冷却箱（11），下冷却管道（10）盘旋于下冷却箱（11）中，下冷却管道（10）的一端安置一个循环泵（4），导热盐（6）充满下冷却箱（11）中盘旋的下冷却管道（10）周围；下炉体（9）布置有电阻带（1），电阻带（1）接有接线柱（8），通过接线柱（8）与外界电源相连接；盘形件置于上炉体（7）与下炉体（9）之间，电阻带（1）对盘形件的盘缘部位进行辐射加热，上冷却箱（5）、下冷却箱(11)对盘形件的盘心部位进行冷却，获得盘缘与盘心部位的温度梯度。
2.根据权利要求1所述的盘形件梯度热处理装置，其特征在于：所述电阻带（1）的材料是0Cr27Al7Mo2。
3.根据权利要求1所述的盘形件梯度热处理装置，其特征在于：所述导热盐（6）的成分是质量比50%的BaCl2、30%的KCl和20%的NaCl。
4.根据权利要求1所述的盘形件梯度热处理装置，其特征在于：所述热电偶（2）是R型铂铑13-铂热电偶。
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