CN105603159A - 一种超声辅助炉中表面工程处理装置及方法 - Google Patents

一种超声辅助炉中表面工程处理装置及方法 Download PDF

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许祥平
刘启明
汪鸿
夏春智
邹家生
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/04—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种超声辅助炉中表面工程处理装置及方法，该装置包括热处理炉和基座，所述基座上依次设有母材、钎剂和钎料，其特征在于：所述热处理炉内母材正上方设有超声波换能器，所述热处理炉内设有温度传感器，温度传感器与超声波换能器信号连接，所述超声波换能器为耐高温型，工作频率为20KHz—50KHz。本发明的一种超声辅助炉中表面工程处理装置，能够保证在炉中处理时，表面覆盖层材料能够最大限度的扩散到母材中，实现高效的材料表面改性处理。

Description

一种超声辅助炉中表面工程处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种超声辅助炉中表面工程处理装置及方法，属于热处理领域。
背景技术
在材料表面处理方面，一般做法是在材料表面覆盖一层钎料和钎剂，然后放入热处理炉中进行处理，钎剂和钎料在熔化后会在毛细作用下向母材进行润湿、铺展和渗透。但是，液态钎剂和钎料铺展和渗透过程会进行的很缓慢并且不充分，所以很多时候会发现材料表面钎料扩散层比较薄，导致连接紧密程度不够。若增加热处理时间，又会使材料和钎料过烧，不仅浪费时间、不节能，而且导致最终表面处理性能大大降低。
在改良材料表面处理方面，本领域人员仅仅通过单独使用热处理炉，或者通过优化热处理工艺参数，但尚未通过使用过热处理炉加超声波的方式来对表面结合度和性能进行加强和优化。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种超声辅助炉中表面工程处理装置及方法，能够保证在炉中处理时，表面覆盖层材料能够最大限度的扩散到母材中，实现高效的材料表面改性处理。
技术方案：为实现上述目的，本发明的超声辅助炉中表面工程处理装置，包括热处理炉和基座，所述基座上依次设有母材、钎剂和钎料，所述热处理炉内母材正上方设有超声波换能器。
作为优选，所述超声波换能器为耐高温型，工作频率为20KHz—50KHz。
作为优选，所述热处理炉内设有温度传感器，温度传感器与超声波换能器信号连接。
一种上述的超声辅助炉中表面工程处理装置的方法，包括以下步骤：
(1)按要求将母材、钎剂和钎料放入到基座上，在热处理炉内安装超声波换能器，设定温度传感器的阈值，在控制面板上输入热处理炉工艺参数；
(2)启动热处理炉，当温度传感器检测热处理炉内温度超过阈值后，启动超声波换能器，超声波每5S自动启动一次，每次工作时间为10S；
(3)在热处理工艺结束后，热处理炉加热装置自动关闭，超声波换能器自动停止工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)在热处理炉中钎焊时在加入超声波之后，超声波会对液态钎剂和钎料注入能量，液态钎料和钎剂会在超声波的高频振动下，流动速度大大增强，铺展和渗透的进程大大加快既节能节时又能使表面覆盖层材料能够最大限度的扩散到母材中；
2)超声波的高频振动使得钎料和钎剂混合的更加均匀，得到的接头组织更加细密；
3)钎缝中的残余气体也更容易排除，使得钎焊接头杂质大大减少，最终获得性能最佳的表面处理效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明的超声辅助炉中表面工程处理装置，包括热处理炉1和基座6，所述基座6上依次设有母材5、钎剂4和钎料3，所述热处理炉1内母材5正上方设有超声波换能器2，所述超声波换能器2为耐高温型，工作频率为20KHz—50KHz，所述热处理炉1内设有温度传感器，温度传感器与超声波换能器2信号连接。
在本发明中，热处理炉1长500mm，宽400mm，高400mm；顶部中间位置圆孔直径120mm，用于安装超声波换能器2。
一种上述的超声辅助炉中表面工程处理装置的方法，包括以下步骤：
(1)按要求将母材5、钎剂4和钎料3放入到基座6上，在热处理炉1内安装超声波换能器2，设定温度传感器的阈值，在控制面板上输入热处理炉工艺参数；
(2)启动热处理炉1，当温度传感器检测热处理炉1内温度超过阈值后，启动超声波换能器2，超声波每5S自动启动一次，每次工作时间为10S；
(3)在热处理工艺结束后，热处理炉1加热装置自动关闭，超声波换能器2自动停止工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种超声辅助炉中表面工程处理装置，包括热处理炉和基座，所述基座上依次设有母材、钎剂和钎料，其特征在于：所述热处理炉内母材正上方设有超声波换能器。
2.根据权利要求1所述的超声辅助炉中表面工程处理装置，其特征在于：所述超声波换能器为耐高温型，工作频率为20KHz—50KHz。
3.根据权利要求2所述的超声辅助炉中表面工程处理装置，其特征在于：所述热处理炉内设有温度传感器，温度传感器与超声波换能器信号连接。
4.一种如权利要求3所述的超声辅助炉中表面工程处理装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按要求将母材、钎剂和钎料放入到基座上，在热处理炉内安装超声波换能器，设定温度传感器的阈值，在控制面板上输入热处理炉工艺参数；
(2)启动热处理炉，当温度传感器检测热处理炉内温度超过阈值后，启动超声波换能器，超声波每5S自动启动一次，每次工作时间为10S；
(3)在热处理工艺结束后，热处理炉加热装置自动关闭，超声波换能器自动停止工作。
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