CN113584286A - 一种合金锻造热处理工艺用时效炉及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合金锻造技术领域,且公开了一种合金锻造热处理工艺用时效炉及其控制方法,包括炉体,炉体的左右两侧壁贯穿设有冷风管,炉体的内底端固定连接有档杆,炉体的顶端贯穿连接有热风管,炉体的上端固定连接有传动箱,传动箱的内部设有传动机构,传动机构包括电机。本发明通过设置双侧进气鼓风实现有效增强炉内空气循环的效果,达到有效增强炉内的气体循环的效果,解决了现有技术因单侧进气造成的炉内空气循环差,影响时效效率的问题,同时通过冷却风机、缓冲盖、隔断柱之间的配合设置使得预热和降温缓冷两个过程风管独立,达到冷气自下而上在通道内流动,且流经通道截面处处相同,解决了气体残留导致时效温度未能达到需求的问题。

Description

一种合金锻造热处理工艺用时效炉及其控制方法
技术领域
本发明涉及合金锻造技术领域,具体为一种合金锻造热处理工艺用时效炉及其控制方法。
背景技术
时效处理是指合金经固溶处理,冷塑形变得到的热处理工艺,时效炉是进行时效处理的一种设备,现有的时效炉由热循环、冷塑性形变、控制系统等组成,其工作原理是将待处理合金经过严格加热温度和保温时间进而满足合金元件的多种工艺需求。
现有的时效炉在工作时往往存在如下技术缺陷:其一,传统的时效炉在使用时大多是通过单侧进气鼓风的设置,将冷热气体通过一侧输入,待时效完成再将炉内气体从另一侧排出装置外,此种方式导致炉内空气循环差,影响时效效率;其二,时效的加热和冷塑形变过程分时段进行,在换热以及降温过程中因冷热风管共用易造成炉内冷气体无法自下而上运动导致炉内温度分布不均匀,且冷气体在流动时的通道截面处处不同,直接影响时效缓冷的温度,此时时效强化效果不能达到预期。
发明内容
针对背景技术中提出的现有时效炉在使用过程中存在的不足,本发明提供了一种合金锻造热处理工艺用时效炉及其控制方法,具备双通道鼓风进气、精确控制炉内各处反应温度的优点,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:一种合金锻造热处理工艺用时效炉,包括炉体,所述炉体的左右两侧壁贯穿设有冷风管,所述炉体的内底端固定连接有档杆,所述炉体的顶端贯穿连接有热风管,所述炉体的上端固定连接有传动箱,所述传动箱的内部设有传动机构。
优选的,所述传动机构包括电机,所述电机固定电机在传动箱内底壁的右端,所述电机的左侧固定连接有输出轴,所述输出轴的另一端固定连接有导电滑块,所述输出轴的外部套接有滑槽,所述滑槽的顶端固定连接有导电片,所述输出轴与导电滑块之间通过弹簧固定连接,所述滑槽的左端固定连接有套筒,所述套筒的顶端内部固定连接有永磁铁,所述套筒的底端滑动连接有电磁铁,所述电磁铁的另一端固定连接有缓冲盖,所述缓冲盖的底端左右两侧均固定连接有隔断柱。
优选的,所述滑槽的宽度值等于导电片的宽度值。
优选的,所述隔断柱与档杆的高度值保持一致。
优选的,所述导电片沿滑槽内侧设置为弧形,且其弧长长度值与导电滑块的弧长的长度值保持一致。
优选的,所述电磁铁外侧设置为光滑耐磨涂层,且其宽度值小于套筒的宽度值。
一种合金锻造热处理工艺用时效炉的控制方法,包括如下步骤:
一、加热,将热气通过热风管导入炉内,热气沿着档杆与隔断柱之间的通道在炉内充分流通,增强炉内空气循环,提高时效处理效率。
二、缓冲,随着炉内温度升高,电机带动导电滑块在滑槽内滑动,实现电磁铁通电,使得缓冲盖上移,对炉内的高压气体得到有效缓冲。
三、控温,冷却时,将冷风经冷风管送入装置内部,此时电磁铁断电,此时缓冲盖受重力下移,带动隔断柱的下移,实现炉内截面通道处处相等满足分散垂直气流法则,进而使得炉内温度处处相等,精确控制炉内温度,增强时效处理的强化合金的效果。
本发明具备以下有益效果:
1、本发明通过设置双侧进气鼓风实现有效增强炉内空气循环的效果,同时通过电机、电磁铁、滑块、缓冲盖之间的配合设置将缓冲盖上移,有效缓解因双侧进气造成的炉内气压激增,达到有效增强炉内的气体循环的效果,解决了现有技术因单侧进气造成的炉内空气循环差,影响时效效率的问题。
2、本发明通过设置的多个隔断柱实现将炉内的气体通道均分,同时通过冷却风机、缓冲盖、隔断柱之间的配合设置使得预热和降温缓冷两个过程风管独立,达到冷气自下而上在通道内流动,且流经通道截面处处相同,解决了现有技术因冷热风管公用造成的气体残留导致时效温度未能达到需求的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明冷气体循环流动结构示意图;
图3为本发明图1中A处结构局部放大示意图;
图4为本发明驱动机构侧视结构示意图;
图5为本发明气体通道截面的俯视结构示意图。
图中:1、炉体;2、冷风管;3、档杆;4、热风管;5、传动箱;6、电暖风机;7、电磁阀;8、缓冲盖;9、隔断柱;10、电机;101、输出轴;102、滑槽;103、导电滑块;104、弹簧;105、导电片;106、电磁铁;107、永磁铁;108、套筒。
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1-5,一种合金锻造热处理工艺用时效炉,包括炉体1,炉体1的左右两侧壁贯穿设有冷风管2,炉体1的内底端固定连接有档杆3,炉体1的顶端贯穿连接有热风管4,炉体1的上端固定连接有传动箱5,传动箱5的内部设有传动机构。传动机构包括电机10,电机10固定电机在传动箱5内底壁的右端,电机10的左侧固定连接有输出轴101,输出轴101的另一端固定连接有导电滑块103,输出轴101的外部套接有滑槽102,滑槽102的顶端固定连接有导电片105,输出轴101与导电滑块103之间通过弹簧104固定连接,热气经过热风管4自上而下流动,直至热气布满通道,电机10转动带动输出轴101转动,与输出轴101固定连接的导电滑块103沿滑槽102内顺时针方向滑动,在此滑动过程中,当导电滑块103与导电片105接触时,二者通电,电磁铁106带电,并吸附套筒108上的异性永磁体107,在磁力作用下实现电磁铁106向上面运动,带动缓冲盖8向上运动,此过程中有效缓减了因双侧进气的炉内高压,且增加了炉内的气体循环流动,滑槽102的左端固定连接有套筒108,套筒108的顶端内部固定连接有永磁铁107,套筒108的底端滑动连接有电磁铁106,电磁铁106的另一端固定连接有缓冲盖8,缓冲盖8的底端左右两侧均固定连接有隔断柱9,此时关闭电暖风机6停止热气输入,随着导电滑块103继续滑动,此时导电滑块103与导电片105不再接触时,导电滑块103固定连接的弹簧104恢复原长,此时电磁铁106无电流,磁力消失,缓冲盖8下移恢复至初始位置,此时开始进行缓冷塑形,将低温气体经过冷风管2导入装置内部,由于冷气升焰,冷气自下而上沿通道内运动,将炉内原本的高温气体经过并联通道沿热风管4排出,达到将残余热气排出,进一步地,由于设置的隔断柱9和档杆3将装置腔等分,其气体流经通道的截面处处相等(如图5),符合伯努利方程的分散气流垂直法则,冷气体自下而上流经截面处处相等的垂直通道,可使得气体流经温度均匀分布,实现将原有的残留热气彻底排除并且使得缓冷塑形的温度处处均匀分布在通道内部,有效增强了工件的时效强化效果。滑槽102的宽度值等于导电片105的宽度值,保证在导电滑块103滑动至导电片105下端会形成挤压接触。隔断柱9与档杆3的高度值保持一致。形成档杆3与隔断柱9之间的通道截面处处相等。导电片105沿滑槽102内侧设置为弧形,且其弧长长度值与导电滑块103的弧长的长度值保持一致,弧长一致确保二者接触时电磁铁106已通电,设置为弧形意在减少摩擦损耗。电磁铁106外侧设置为光滑耐磨涂层,且其宽度值小于套筒108的宽度值。减少摩擦损耗,确保电磁铁106在套筒108内正常滑动。
一种合金锻造热处理工艺用时效炉的控制方法,包括如下步骤:
一、加热,将热气通过热风管4导入炉内,热气沿着档杆3与隔断柱9之间的通道在炉内充分流通,增强炉内空气循环,提高时效处理效率。
二、缓冲,随着炉内温度升高,电机10带动导电滑块103在滑槽102内滑动,实现电磁铁106通电,使得缓冲盖8上移,对炉内的高压气体得到有效缓冲。
三、控温,冷却时,将冷风经冷风管2送入装置内部,此时电磁铁106断电,此时缓冲盖8受重力下移,带动隔断柱9的下移,实现炉内截面通道处处相等满足分散垂直气流法则,进而使得炉内温度处处相等,精确控制炉内温度,增强时效处理的强化合金的效果。
本发明的使用方法(工作原理)如下:
首先开始时效热气处理,开启电机10、电暖风机6、电磁阀7,热气经过热风管4自上而下流动,直至热气布满通道,电机10转动带动输出轴101转动,与输出轴101固定连接的导电滑块103沿滑槽102内顺时针方向滑动,在此滑动过程中,当导电滑块103与导电片105接触时,二者通电,电磁铁106带电,并吸附套筒108上的异性永磁体107,在磁力作用下实现电磁铁106向上面运动,带动缓冲盖8向上运动,此过程中有效缓减了因双侧进气的炉内高压,且增加了炉内的气体循环流动;此时关闭电暖风机6停止热气输入,随着导电滑块103继续滑动,此时导电滑块103与导电片105不再接触时,导电滑块103固定连接的弹簧104恢复原长,此时电磁铁106无电流,磁力消失,缓冲盖8下移恢复至初始位置,此时开始进行缓冷塑形,将低温气体经过冷风管2导入装置内部,由于冷气升焰,冷气自下而上沿通道内运动,将炉内原本的高温气体经过并联通道沿热风管4排出,达到将残余热气排出,进一步地,由于设置的隔断柱9和档杆3将装置腔等分,其气体流经通道的截面处处相等(如图5),符合伯努利方程的分散气流垂直法则,冷气体自下而上流经截面处处相等的垂直通道,可使得气体流经温度均匀分布,实现将原有的残留热气彻底排除并且使得缓冷塑形的温度处处均匀分布在通道内部,有效增强了工件的时效强化效果。
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 (7)

1.一种合金锻造热处理工艺用时效炉,包括炉体(1),其特征在于:所述炉体(1)的左右两侧壁贯穿设有冷风管(2),所述炉体(1)的内底端固定连接有档杆(3),所述炉体(1)的顶端贯穿连接有热风管(4),所述炉体(1)的上端固定连接有传动箱(5),所述传动箱(5)的内部设有传动机构。
2.根据权利要求1所述的一种合金锻造热处理工艺用时效炉,其特征在于:所述传动机构包括电机(10),所述电机(10)固定电机在传动箱(5)内底壁的右端,所述电机(10)的左侧固定连接有输出轴(101),所述输出轴(101)的另一端固定连接有导电滑块(103),所述输出轴(101)的外部套接有滑槽(102),所述滑槽(102)的顶端固定连接有导电片(105),所述输出轴(101)与导电滑块(103)之间通过弹簧(104)固定连接,所述滑槽(102)的左端固定连接有套筒(108),所述套筒(108)的顶端内部固定连接有永磁铁(107),所述套筒(108)的底端滑动连接有电磁铁(106),所述电磁铁(106)的另一端固定连接有缓冲盖(8),所述缓冲盖(8)的底端左右两侧均固定连接有隔断柱(9)。
3.根据权利要求1所述的一种合金锻造热处理工艺用时效炉,其特征在于:所述滑槽(102)的宽度值等于导电片(105)的宽度值。
4.根据权利要求1所述的一种合金锻造热处理工艺用时效炉,其特征在于:所述隔断柱(9)与档杆(3)的高度值保持一致。
5.根据权利要求2所述的一种合金锻造热处理工艺用时效炉,其特征在于:所述导电片(105)沿滑槽(102)内侧设置为弧形,且其弧长长度值与导电滑块(103)的弧长的长度值保持一致。
6.根据权利要求1所述的一种合金锻造热处理工艺用时效炉,其特征在于:所述电磁铁(106)外侧设置为光滑耐磨涂层,且其宽度值小于套筒(108)的宽度值。
7.根据权利要求2所述的一种合金锻造热处理工艺用时效炉的控制方法,包括如下步骤:
一、加热,将热气通过热风管(4)导入炉内,热气沿着档杆(3)与隔断柱(9)之间的通道在炉内充分流通,增强炉内空气循环,提高时效处理效率。
二、缓冲,随着炉内温度升高,电机(10)带动导电滑块(103)在滑槽(102)内滑动,实现电磁铁(106)通电,使得缓冲盖(8)上移,对炉内的高压气体得到有效缓冲。
三、控温,冷却时,将冷风经冷风管(2)送入装置内部,此时电磁铁(106)断电,此时缓冲盖(8)受重力下移,带动隔断柱(9)的下移,实现炉内截面通道处处相等满足分散垂直气流法则,进而使得炉内温度处处相等,精确控制炉内温度,增强时效处理的强化合金的效果。
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