CN104711403A - 一种分体式感应加热梯度热处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分体式感应加热梯度热处理装置，由定位底盘、冷却箱和多个独立的感应加热单元组成。其中，每个感应加热单元由各自独立的电源、支撑底座、定位键、热电偶、手臂式感应器组成。感应加热单元的支撑底座底部设置有定位键与定位底盘滑槽配合，感应加热单元沿定位底盘的径向移动。分体式感应加热梯度热处理装置采用独立的感应加热单元对盘形件的盘缘进行分段加热，待完成梯度热处理后，感应加热单元分别移出，盘形件取出后直接进行淬火处理，工作效率高。分体式感应加热梯度热处理装置通过感应加热单元在定位底盘上的径向移动，可对500～800mm不同直径的盘形件进行梯度热处理，特别适合大尺寸盘形件的热处理作业。

Description

一种分体式感应加热梯度热处理装置
技术领域
本发明属于金属热处理设备领域，具体地说，涉及一种分体式感应加热梯度热处理装置。
背景技术
发明专利ZL201210125994.0中公开了“一种盘形件的电阻加热梯度热处理装置”，参见图1，电阻加热梯度热处理装置由上炉体和下炉体两个炉体组成。上炉体、下炉体设置独立的冷却箱，冷却箱中填充导热盐、布置冷却管道，利用热水循环泵控制通过冷却管道的水流速度。通过电阻带对盘形件的盘缘部位进行辐射加热，通过上冷却箱、下冷却箱对盘心进行充分冷却，盘缘与盘心部位实现了300～500℃温度梯度，盘缘温度1150℃。梯度热处理后不能将高温盘件直接取出的问题，不但降低了装置的工作效率，而且导致淬火工艺无法进行。梯度热处理后，盘件需要随炉冷却至室温以后才能被取出。随炉冷却时间过长，直接导致该装置的工作效率过低；无法对梯度热处理后的盘件进行淬火处理，限制了盘件组织、性能的进一步提高。
发明内容
为了克服现有技术中盘形件梯度热处理装置工作效率低，热处理后无法直接取出高温盘件、无法进行油淬处理的问题，本发明提出一种分体式感应加热梯度热处理装置；该装置通过感应加热单元沿定位底座上的径向滑槽移动，可对500～800mm不同直径的盘形件进行梯度热处理，特别适合大尺寸盘形件的热处理作业。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括定位底盘、冷却箱、循环泵、多个感应加热单元，其中,感应加热单元包括中频电源、支撑底座、定位键、热电偶、手臂式感应器，感应加热单元为框架结构，手臂式感应器位于支撑底座上部，且与支撑底座固连成一体，手臂式感应器敞开端与盘形件的盘缘配合,封闭端中间部位嵌入有热电偶，中频电源固定在支撑底座的一侧，支撑底座的底部设有定位键与定位底盘上的滑槽配合，冷却箱固定在定位底盘的中间部位，感应加热单元沿冷却箱周向均布位于定位底盘上，且沿定位底盘的径向滑槽移动，冷却箱内填充导热盐，并设置有冷却管道，循环泵位于冷却箱的外部，循环泵与冷却管道连接控制冷却水流速度，盘形件位于冷却箱的上部，盘形件的盘心部分与导热盐接触进行冷却，所述导热盐的化学成分质量比BaCl2为40％、KCl为40％、NaCl为20％。
所述感应加热单元为八个。
所述手臂式感应器的工作面与盘形件外边缘的间隙为10～30mm。
盘形件、冷却箱、定位底盘位于同一中轴线上。
所述热电偶为R型铂铑13-铂热电偶。
有益效果
本发明分体式感应加热梯度热处理装置，由一个定位底座和冷却箱以及多个独立的感应加热单元组成；其中，每个感应加热单元由各自独立的电源、支撑底座、定位键、热电偶、手臂式感应器组成。感应加热单元的支撑底座底部设置有定位键与定位底盘滑槽配合，感应加热单元沿定位底盘的径向滑槽移动。分体式感应加热梯度热处理装置采用多个各自独立的感应加热单元对盘形件的盘缘进行分段加热，待完成梯度热处理以后，多个感应加热单元分别移出，盘形件取出后直接进行淬火处理。分体式感应加热梯度热处理装置的工作效率高，与现有技术相比，其工作效率可提高2倍以上。分体式感应加热梯度热处理装置通过感应加热单元沿定位底座上的径向滑槽移动，可对500～800mm不同直径的盘形件进行梯度热处理，特别适合大尺寸盘形件的热处理作业。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种分体式感应加热梯度热处理装置作进一步详细说明。
图1为现有技术一种盘形件的梯度热处理装置示意图。
图2(a)为本发明分体式感应加热梯度热处理装置主视图。
图2(b)为本发明分体式感应加热梯度热处理装置俯视图。
图3为本发明分体式感应加热梯度热处理装置主视图的A-A剖视图。
图4(a)、图4(b)、图4(c)为本发明分体式感应加热单元的三视图。
图5为本发明分体式感应加热梯度热处理装置的定位底座。
图中:
1.定位底盘 2.中频电源 3.支撑底座 4.定位键 5.热电偶 6.手臂式感应器7.冷却管道 8.导热盐 9.盘形件 10.冷却箱 11.循环泵
具体实施方式
本实施例是一种分体式感应加热梯度热处理装置。
参阅图2～图5，本实施例分体式感应加热梯度热处理装置由定位底盘1、冷却箱10、循环泵11和多个感应加热单元组成；感应加热单元均匀分布在定位底盘1上，冷却箱10固定在定位底盘1的中间部位，循环泵11安装在冷却箱10外部。
感应加热单元包括中频电源2、支撑底座3、定位键4、热电偶5、手臂式感应器6，感应加热单元为框架结构，手臂式感应器6固定在支撑底座3上一侧，且与支撑底座3固连成一体；手臂式感应器6敞开端与盘形件9的盘缘配合,封闭端中间部位嵌入有热电偶5，中频电源2固定在支撑底座3上一侧，支撑底座3底部设置有三个定位键4，定位键4与定位底盘1上的滑槽配合，感应加热单元沿定位底盘1的径向滑槽移动。其中，中频电源2频率为1000～5000Hz。感应加热单元的额定温度为1300℃，额定加热率为30℃/s。
本实施例中感应加热单元为八个；八个感应加热单元均布嵌套在盘形件9的圆周上，并对盘形件9的盘缘部分进行分段加热。手臂式感应器6的工作面与盘形件9外边缘的间隙为10～30mm。冷却箱10内填充有导热盐8，并且在冷却箱10内设置有冷却管道7，循环泵11与冷却管道7连接，循环泵11控制冷却水流速度。工作时要求盘形件9的盘心部分与导热盐8完全接触，对盘心部分进行充分冷却。在完成盘形件的梯度热处理以后，感应加热单元分别移出,取出后的盘形件可直接进行淬火处理。
冷却箱10内导热盐8的化学成分质量比为40％的BaCl2、40％的KCl和20％的NaCl。循环泵11控制冷却水流速度为100～1000L/H。热电偶5为R型铂铑13-铂热电偶。
梯度热处理具体实施步骤:
装炉:在定位底盘1上固定安装冷却箱10，连接冷却管道7与循环泵11,在冷却箱10内填充导热盐8，在冷却箱10上安装放置盘形件9，使盘形件9的盘心部分与导热盐8完全接触。安装时，要求盘形件9、冷却箱10、定位底盘1位于同一中轴线上。
定位:先后移入八个感应加热单元，并连接电源。要求盘形件9的最外端与手臂式感应器6的工作面保持10～30mm的间隙。
预冷却:以100L/H水流速度通水15min，预冷却导热盐8及冷却箱10。
热处理:打开相隔的四组感应加热电源，首先利用四个感应加热单元对盘形件9的盘缘进行预热；
温度升至200℃，再打开其它四组感应电源，利用八个感应加热单元对盘形件9的盘缘进行加热；
温度升至500℃，关闭八组电源；
15min后，打开八组电源，调节循环泵11增大水流速度至200L/H；
温度升至750℃，关闭四组电源；
15min后，再打开先前关闭的四组电源，调节循环泵11增大水流速度至300L/H；
温度升至900℃，调节循环泵11增大水流速度至400L/H；
温度升至1000℃，调节循环泵11增大水流速度至500L/H；
温度升至1080℃，调节循环泵11增大水流速度至600L/H；
温度升至1140℃，调节循环泵11增大水流速度至700L/H；
温度升至1180℃，调节循环泵11增大水流速度至800L/H；
120min后，关闭八组加热电源，打开循环泵11至导热盐8冷却后再关闭。
出炉:移出八个感应加热单元，吊起盘形件9后进行油淬处理，完成对盘形件的梯度热处理及油淬处理。

Claims (5)

1.一种分体式感应加热梯度热处理装置，包括定位底盘、冷却箱、循环泵、多个感应加热单元，其特征在于:感应加热单元包括中频电源、支撑底座、定位键、热电偶、手臂式感应器，感应加热单元为框架结构，手臂式感应器位于支撑底座上部，且与支撑底座固连成一体，手臂式感应器敞开端与盘形件的盘缘配合,封闭端中间部位嵌入有热电偶，中频电源固定在支撑底座的一侧，支撑底座的底部设有定位键与定位底盘上的滑槽配合，冷却箱固定在定位底盘的中间部位，感应加热单元沿冷却箱周向均布位于定位底盘上，且沿定位底盘的径向滑槽移动，冷却箱内填充导热盐，并设置有冷却管道，循环泵位于冷却箱的外部，循环泵与冷却管道连接控制冷却水流速度，盘形件位于冷却箱的上部，盘形件的盘心部分与导热盐接触进行冷却，所述导热盐的化学成分质量比BaCl2为40％、KCl为40％、NaCl为20％。
2.根据权利要求1所述的分体式感应加热梯度热处理装置，其特征在于:所述感应加热单元为八个。
3.根据权利要求1所述的分体式感应加热梯度热处理装置，其特征在于:所述手臂式感应器的工作面与盘形件外边缘的间隙为10～30mm。
4.根据权利要求1所述的分体式感应加热梯度热处理装置，其特征在于:盘形件、冷却箱、定位底盘位于同一中轴线上。
5.根据权利要求1所述的分体式感应加热梯度热处理装置，其特征在于:所述热电偶为R型铂铑13-铂热电偶。
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