CN113106202B - 一种9Ni钢锻件表面热处理装置及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工相关技术领域，且公开了一种9Ni钢锻件表面热处理装置及其工艺，包括底座，所述底座的底端中部固定安装有风机，且底座的表面固定安装有与风机出气口相通的风箱，所述风箱的表面固定安装有输流板，且输流板的表面开设用于风箱中气流与外部相通的分流孔，所述分流孔在其输流板的表面等距开设，所述分流孔的内壁活动安装有支撑架。本发明通过输流板上开设等距的分流孔，并通过其分流孔上安装有与金属板材磁吸的磁块，因而在进行工作的过程中，通过其分流孔吹出的气流及磁块对板材的吸附致使金属板材浮起，因而使得板材热处理面有均匀的气流射出，板材与固定部位无接触，避免接触部位过热现象，最终达到全面均匀风冷的目的。

Description

一种9Ni钢锻件表面热处理装置及其工艺

技术领域

本发明涉及机械加工相关技术领域，具体为一种9Ni钢锻件表面热处理装置及其工艺。

背景技术

随着低温深冷技术的发展，低温液体在工业、科研和现代生活中得到了广泛的应用，随之而来的是对低温液体的储存和运输问题的解决，其中9Ni钢作为唯一可在-196℃服役的铁素体型低温用钢，是深冷环境下使用的韧度最好的材料。

而为了使得钢材具备更好的使用性能，因而会对其钢材表面进行热处理，同时，在热处理空冷的过程中，现有主要采用静止空气自然冷却和吹风冷却两种，其中，在静止空气冷却时，冷却比较均匀，但冷却的速度相对缓慢，生产周期长；吹风冷却能提高冷却速度，因而在制造生产的过程中，其使用率相对较高，而对于现有吹风冷却装置其主要的工作原理通过将其放置在冷却箱中，并通过其风机的吹风使得刚材表面的空气流速增加，因而实现其钢材的风冷。

但在实际使用的过程中，由于其风机吹出的风置于钢材表面时，由于其风机吹风会集中一点吹至板材的中部，并向四面扩散，进而实现其风冷，因而导致其有板材各处的风力不均，导致其各处的冷却速度不均匀，易造成其刚材表面受应力不均而发生部分形变的现象。

同时，在其金属钢材放置的过程中，需要放置在冷却箱中，因而导致其刚材与冷却箱的接触部位在进行风冷的过程中，其接触导致其二者之间无法实现气流的流动，致使在进行风冷的过程中，其接触部位的冷却速率相对较弱，易引起其接触部位与其他位置出现应力受力不均的现象；在其接触部位及钢材的表面，其钢材表面上的氧化皮和热处理残渣等脱落，因而使得其废料会置于钢材上，因而不仅影响其风流吹至钢材表面的强度，还将其自身的热量释放至流动气流中，致使流动空气的温度升高及风冷效率降低。

并且，由于现有其风冷箱在对钢材进行风冷的过程中，需要将其钢材放置后在进行冷却，且单次冷却的数量为固定的，因而在其成批量钢材生产的过程中，无法实现其连续的钢材风冷，导致其加工的效率降低。

发明内容

针对背景技术中提出的现有热处理风冷处理在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种9Ni钢锻件表面热处理装置及其工艺，具备全面均匀风冷、实时处理残渣及增强定位能力、连续风冷的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种9Ni钢锻件表面热处理工艺，包括底座，所述底座的底端中部固定安装有风机，且底座的表面固定安装有与风机出气口相通的风箱，所述风箱的表面固定安装有输流板，且输流板的表面开设用于风箱中气流与外部相通的分流孔，所述分流孔在其输流板的表面等距开设，所述分流孔的内壁活动安装有支撑架，且支撑架的一侧活动安装有运动轮，所述运动轮的内壁固定安装有磁块。

优选的，所述支撑架的底侧设为与分流孔相适配的圆柱体，且支撑架的侧壁底部设有与分流孔内壁相适配的螺纹。

优选的，所述支撑架的内腔与风箱的内腔相通，且支撑架的内壁活动安装有扇叶，所述扇叶的旋转轴贯穿支撑架并与支撑架外侧的运动轮同轴连接，且支撑架的顶部开设有与支撑架内腔相通的逸流孔，所述扇叶的形状为圆柱体，且扇叶的内壁固定安装有磁块，所述磁块的数量为五个，且五个磁块以运动轮的中心轴线为中心等角度安装至运动轮的内壁中。

优选的，所述支撑架的上方并位于逸流孔中螺纹连接有限速螺栓，且限速螺栓的侧壁开设有与支撑架的内腔相通的限速槽。

优选的，所述底座的表面两侧分别固定安装有废料架，且废料架的内壁开设有端面形状呈L形的废料槽，所述废料架的一侧开口部位活动安装有废料滑板，所述废料滑板的一端开设有与分流孔中气流相通的废料气道，所述废料架的顶部分别活动安装有挡板。

优选的，所述支撑架的数量不少于六个，且支撑架的底部均可与分流孔螺纹连接。

一种9Ni钢锻件表面热处理工艺，包括以下操作步骤：

S1、根据金属板材实际形状及尺寸大小适应的布置合适数量及位置的支撑架，同时，将其挡板与废料滑板安装至合适的部位，保证其废料的正常收集；

S2、通过其风机对其风箱中鼓出的气流从分流孔中均匀射至金属板材表面，同时，通过其磁块对金属板材的吸附，致使金属板材浮至支撑架的上方进行风冷处理；

S3、通过分流孔中的气流推动扇叶的转动，使得扇叶通过运动轮带动磁块进行同步转动，致使磁块将将其金属板材有向前输送的趋势，实现其金属板材的连续的进行风冷；

S4、通过其分流孔将金属板材肥料经挡板吹至废料滑板的表面，并通过废料气道将其落在废料滑板表面的废料从废料槽吹出，实现其废料的实时清理。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过输流板上开设等距的分流孔，并通过其分流孔上安装有与金属板材磁吸的磁块，因而在进行工作的过程中，通过其分流孔吹出的气流及磁块对板材的吸附致使金属板材浮起，因而使得板材热处理面有均匀的气流射出，板材与固定部位无接触，避免接触部位过热现象，最终达到全面均匀风冷的目的。

2、本发明通过在其底座上分别安装有挡板与废料滑板，因而在其工作的过程中，通过其废料滑板不仅可将其未使用的分流孔进行封堵减少能量的损耗，同时，通过其分流孔的使得金属板材吹出的残渣直接落至废料滑板的表面，避免了残渣持续聚集板材的表面的现象，与此同时，通过其挡板在废料输送的同时还具备对金属板材进行定位的现象，防止金属板材在输送时跑偏脱离支撑架的现象，最终达到实时处理残渣及增强定位能力的目的。

3、本发明通过在其支撑架上安装有固定磁块用的运动轮，因而通过其支撑架可按照板材的尺寸适应性的与分流孔进行安装，与此同时，通过其分流孔中的气流不仅可用于对其板材进行风冷，还通过其安装至分流孔上的支撑架内腔通过分流孔中气流将其运动轮吹动，进而使得磁块不仅具备吸板材的特性，还通过磁块的依运动轮的转动致使金属板材有运动的趋势，从而使得板材可在其底座上持续的定向运动，因而可使得金属板材进行持续的风冷工作，适应连续流水线的生产，最终达到连续风冷的目的。

附图说明

图1为本发明结构整体立体示意图；

图2为本发明结构整体剖视示意图；

图3为本发明结构整体俯视示意图；

图4为本发明结构支撑架示意图；

图5为本发明结构支撑架整体装配侧面示意图；

图6为本发明结构图5中A-A处剖视示意图；

图7为本发明结构图5中B-B处剖视示意图；

图8为本发明结构整体装配工作状态示意图。

图中：1、底座；2、风机；3、风箱；4、输流板；5、分流孔；6、废料架；60、废料槽；7、挡板；8、废料滑板；80、废料气道；9、支撑架；10、扇叶；11、运动轮；12、磁块；13、限速螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，一种9Ni钢锻件表面热处理装置，包括有用于承载整体装置稳定的底座1，还在底座1的底端中部固定安装有用于对金属板材风冷提供快速气流的风机2，并在底座1的表面固定安装有风箱3，且风机2的出气口与风箱3相通，因而通过其风机2可为风箱3的内腔提供持续气流，同时，在其风箱3的表面固定安装有输流板4，且输流板4的表面开设用于风箱3中气流与外部相通的分流孔5，同时分流孔5在其输流板4的表面等距开设，因而通过其风箱3中的气流持续增多时，通过其气流从分流孔5中排出，致使气流在排出的过程中，经分流孔5进行疏导使得气流均匀等流的向外排出，因而可保证其分流孔5上射出的气流可均匀的射至金属板材的表面，还在其分流孔5上活动安装有支撑架9，且支撑架9的一侧活动安装有运动轮11，同时运动轮11的内壁固定安装有条形磁块12，因而在其工作的过程中，通过将其金属板材输送至支撑架9的上方，致使分流孔5中的气流可直射在金属的表面，同时，通过其磁块12上的磁力对金属的吸附，防止因分流孔5中的气流过强而导致其板材脱离的现象，最终达到均匀风冷的目的。

其中，为了避免其磁块12与热处理后的板材接触，而导致其磁性消退及金属板材与磁块12接触部位积热的现象，因而通过将其支撑架9的底侧设为与分流孔5相适配的圆柱体，且支撑架9的侧壁底部设有与分流孔5内壁相适配的螺纹，因而通过二者进行螺纹连接，从而可调整其支撑架9的安装高度，进而使得金属板材在置于磁块12上时，由于此风箱3中的气流由于风机2持续的涌入气流，即可说明其分流孔5流出的速率相对平稳，通过调整其支撑架9的安装高度，从而改变其支撑架9相对于金属板材的吸附力，进而可实现其金属板材在分流孔5涌出气流的作用下及磁块12的磁力吸附下，浮至磁块12的上方，从而避免了因与磁块12接触而导致其磁块12消磁及金属板材接触部位积热的现象，同时，通过其支撑架9可与输流板4上的任意分流孔5进行安装，因而通过其支撑架9的布置，可适应不同形状大小不同的金属板材，最终可增强均匀风冷及适应不同形状板材的目的。

其中，为了实现其连续的对板材进行风冷，以保证其流水线的作业，因而通过将其支撑架9的内腔与风箱3的内腔相通，且支撑架9的内壁活动安装有扇叶10，扇叶10位于支撑架9的内腔中，同时，扇叶10的旋转轴贯穿支撑架9并与支撑架9外侧的运动轮11同轴连接，还在支撑架9的顶部开设有与支撑架9内腔相通的逸流孔，同时，其扇叶10的形状为圆柱体，且扇叶10的内壁固定安装有五个磁块12，五个磁块12以运动轮11的中心轴线为中心等角度安装至运动轮11的内壁中，因而在其进行工作的过程中，通过其分流孔5中吹出的气流作用至扇叶10上，进而推动扇叶10的持续转动，从而使得扇叶10带动运动轮11进行持续转动，致使运动轮11在带动磁块12同步转动的同时，其磁块12相对于金属板材进行尺寸的转动，使得金属板材有运动的趋势，进而使得金属板材可尺寸的向前运动，因而使得金属板材可连续的上至支撑架9的上方，最终实现连续对板材进行风冷的目的。

其中，为了实现其金属板材在进行风冷的过程中，可控制在支撑架9上方输送的速率，因而通过在其支撑架9的上方并位于逸流孔中螺纹连接有限速螺栓13，且限速螺栓13的侧壁开设有用于支撑架9的内腔相通的限速槽，因而通过改变其限速螺栓13拧入支撑架9中的量，从而使得支撑架9向外逸出的气流量发生改变，即改变了支撑架9中的气体流速，进而改变其扇叶10转动速率，最终实现因磁块12转动速率改变而导致其金属板材的输送速率发生改变的目的，与此同时，通过其限速螺栓13的顶端高于磁块12的最外侧，因而可防止其金属板材吸附力过高时，其限速螺栓13可承接金属板材，避免了其金属板材与磁块12直接接触导致其磁块12磁性减弱的现象。

其中，为了防止金属板材脱离磁块12的磁性向外侧输送及对其金属废料进行收集处理的目的，因而通过在其底座1的表面两侧分别固定安装有废料架6，且废料架6的内壁开设有端面形状呈L形的废料槽60，同时，在其废料架6的一侧开口部位分别活动安装有废料滑板8，且废料滑板8可通过伸缩进行伸长与收缩，同时，在其废料滑板8的一端开设有废料气道80，进而可通过废料气道80与分流孔5连通将其分流孔5中的气流引入至废料滑板8的表面，同时，在其废料架6的顶部分别活动安装有挡板7，因而通过支撑架9可在其废料架6上活动安装，因而可更具金属板材的实际宽度调整其挡板7之间的间距，因而避免了其金属板材在输送的过程中跑偏的现象，进而增强其了金属板材的输送效率，与此同时，由于其金属板材表面的废料会持续受分流孔5吹出的气流将其废料从板材吹至挡板7的侧壁，并经挡板7的侧壁后掉落至废料滑板8的表面，并通过废料气道80中射出的气流将其废料推出至废料槽60处，从而在其废料槽60处实现废料的收集，与此同时，通过其废料滑板8将其未使用的分流孔5进行覆盖封堵，进而避免了未使用的分流孔5持续放出气流而造成能量大幅度损耗的现象。

其中，为了使得通过支撑架9的布置而实现对不同尺寸及形状大小的金属板材进行输送，因而致使支撑架9的数量不少于六个，且支撑架9的底部均可与分流孔5螺纹连接，从而可保证其使用者根据实际情况选用合适数量的支撑架9进行合理的布置。

一种9Ni钢锻件表面热处理工艺，包括以下操作步骤：

S1、根据金属板材实际形状及尺寸大小适应的布置合适数量及位置的支撑架9，同时，将其挡板7与废料滑板8安装至合适的部位，保证其废料的正常收集；

S2、通过其风机2对其风箱3中鼓出的气流从分流孔5中均匀射至金属板材表面，同时，通过其磁块12对金属板材的吸附，致使金属板材浮至支撑架9的上方进行风冷处理；

S3、通过分流孔5中的气流推动扇叶10的转动，使得扇叶10通过运动轮11带动磁块12进行同步转动，致使磁块12将将其金属板材有向前输送的趋势，实现其金属板材的连续的进行风冷；

S4、通过其分流孔5将金属板材肥料经挡板7吹至废料滑板8的表面，并通过废料气道80将其落在废料滑板8表面的废料从废料槽60吹出，实现其废料的实时清理。

本发明的使用方法工作原理如下：

准备状态：首先，通过将其底座1置于合适的位置，其次，通过测量实际热处理板材的形状及单体长度，通过将其挡板7安装合适位置，使得钢材在运动过程中保证其脱离支撑架9，然后通过板材的形状及长度放置合适数量及合适位置的支撑架9，并将其支撑架9螺纹连接拧至分流孔5中，同时，通过推动废料滑板8，使得废料滑板8将其多余的分流孔5覆盖，减少风箱3内腔中气流外溢，然后，通过其风机2开启，使得风机2中的气流鼓入支撑架9中，使之风箱3内腔的气流经分流孔5吹出，在通过其支撑架9的上方放置有测试件(测试件如附图8所示)，使得测试件在受到分流孔5吹出气流作用的同时，还受到其磁块12的磁吸附力，使其测试件位于支撑架9上方但不与支撑架9接触，即调试准备完毕；

风冷状态：通过其热处理后的板材置于底座1上，同时从支撑架9的上方经过，由于热处理后的板材其表面处理的位置位于下方(即热处理表面与支撑架9相对方向)，因而当其钢材在置于支撑架9之上时，受磁块12的磁力吸附的影响，使得金属板材有向下的吸附力，同时，通过其风机2向风箱3的内腔提供足量的气流，因而通过其风箱3内腔的气流作用输流板4上，从致使风箱3内腔的气流通过分流孔5向外均匀射出，并作用至金属板材的底面(即热处理面)，从而实现其金属板材表面的风冷，与此同时，其风箱3中的部分气流会流至支撑架9内腔，并通过气流推动支撑架9中的扇叶10后从限速螺栓13将其气流释放出，然后，通过其气流推动扇叶10的转动使得扇叶10带动运动轮11进行同步的转动，因而使得运动轮11将其磁块12进行转动，通过磁块12在运动轮11上的转动并同时吸引金属板材的过程中，使得金属板材有运动的趋势，进而使得置于支撑架9之上的板材边运动边冷却，进而使得底座1上可持续的放有金属板材，实现连续风冷；

废料收集：通过其金属板材上的氧化皮及热处理残渣在受到其分流孔5提供持续的气流冲刷后，其废料会受到气流的吹动作用至挡板7的侧面，进而落至在废料滑板8的表面上，与此同时，其风箱3中的部分气流经废料气道80将其落至在废料滑板8表面上的废料通过风力吹至废料槽60中，从废料槽60中将其废料排出；

金属板材运动调速：通过调节其限速螺栓13的拧入量，从而使得支撑架9内腔的气流从限速螺栓13上限速槽中的气体流量发生改变，从而改变其支撑架9内腔其气流输送的速率，最终改变其气流推动扇叶10转动的速率，控制其扇叶10的转动速率，同时控制其运动轮11上磁块12转动的转动速率，实现对其金属板材运动的调速。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种9Ni钢锻件表面热处理装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的底端中部固定安装有风机（2），且底座（1）的表面固定安装有与风机（2）出气口相通的风箱（3），所述风箱（3）的表面固定安装有输流板（4），且输流板（4）的表面开设用于风箱（3）中气流与外部相通的分流孔（5），所述分流孔（5）在其输流板（4）的表面等距开设，所述分流孔（5）的内壁活动安装有支撑架（9），且支撑架（9）的一侧活动安装有运动轮（11），所述运动轮（11）的内壁固定安装有磁块（12），所述支撑架（9）的内腔与风箱（3）的内腔相通，且支撑架（9）的内壁活动安装有扇叶（10），所述扇叶（10）的旋转轴贯穿支撑架（9）并与支撑架（9）外侧的运动轮（11）同轴连接，且支撑架（9）的顶部开设有与支撑架（9）内腔相通的逸流孔，所述扇叶（10）的形状为圆柱体，且扇叶（10）的内壁固定安装有磁块（12），所述磁块（12）的数量为五个，且五个磁块（12）以运动轮（11）的中心轴线为中心等角度安装至运动轮（11）的内壁中。

2.根据权利要求1所述的一种9Ni钢锻件表面热处理装置，其特征在于：所述支撑架（9）的底侧设为与分流孔（5）相适配的圆柱体，且支撑架（9）的侧壁底部设有与分流孔（5）内壁相适配的螺纹。

3.根据权利要求2所述的一种9Ni钢锻件表面热处理装置，其特征在于：所述支撑架（9）的上方并位于逸流孔中螺纹连接有限速螺栓（13），且限速螺栓（13）的侧壁开设有与支撑架（9）的内腔相通的限速槽。

4.根据权利要求1所述的一种9Ni钢锻件表面热处理装置，其特征在于：所述底座（1）的表面两侧分别固定安装有废料架（6），且废料架（6）的内壁开设有端面形状呈L形的废料槽（60），所述废料架（6）的一侧开口部位活动安装有废料滑板（8），所述废料滑板（8）的一端开设有与分流孔（5）中气流相通的废料气道（80），所述废料架（6）的顶部分别活动安装有挡板（7）。

5.根据权利要求2所述的一种9Ni钢锻件表面热处理装置，其特征在于：所述支撑架（9）的数量不少于六个，且支撑架（9）的底部均与分流孔（5）螺纹连接。

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