CN203419959U

CN203419959U - 真空淬火炉

Info

Publication number: CN203419959U
Application number: CN201320479569.1U
Authority: CN
Inventors: 杉山辉阳; 野口奉夫; 刘其城
Original assignee: HUNAN TECHNO THERMAL TREATMENT Co Ltd
Current assignee: HUNAN TECHNO THERMAL TREATMENT Co Ltd
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2023-08-07

Abstract

本实用新型公开了一种真空淬火炉，包括炉体（1）、底架（2）、加热装置（3）、抽真空系统和冷却系统，加热装置（3）连接至炉体（1）的炉壁上，抽真空系统连接至炉腔，炉体（1）为单室腔体炉，炉体（1）的一侧开设有同时供进、出料的送料口，送料口处设有可启闭的炉门（10），炉体（1）的炉腔顶部设有搅拌机（5）；冷却系统包括通向炉腔的直接冷却系统和连接至炉壁的间接冷却系统。本实用新型具有结构简化、传热效率高、热处理效果好等优点。

Description

真空淬火炉

技术领域

本实用新型涉及一种热处理设备，尤其涉及一种用于对加工件进行真空淬火处理的真空淬火装置。

背景技术

真空热处理是将金属工件在 1个大气压以下（即负压下）加热的金属热处理工艺。真空热处理可用于退火、脱气、固溶热处理、淬火、回火和沉淀硬化等工艺。在通入适当介质后，也可用于化学热处理。

真空中的淬火有气淬和液淬两种。气淬即将工件在真空加热后向冷却室中充以高纯度中性气体（如氮气）进行冷却，液淬则是将工件在加热室中加热后，移至冷却室中充入高纯氮气并立即送入淬火油槽，快速冷却。

当前真空高压气冷淬火技术发展较快，相继出现了负压（＜1×10⁵Pa）高流率气冷、加压（1×10⁵～4×10⁵Pa）气冷、高压（5×10⁵～10×10⁵Pa）气冷、超高压（10×10⁵～20×10⁵Pa）气冷等新技术，不但大幅度提高了真空气冷淬火能力，且淬火后工件表面光亮度好，变形小，还有高效、节能、无污染等优点。真空高压气冷淬火的用途是材料的淬火和回火，不锈钢和特殊合金的固溶、时效，离子渗碳和碳氮共渗，以及真空烧结，钎焊后的冷却和淬火。

CN200985338Y号中国专利文献公开了一种多功能热处理真空炉，其目的是要解决现有真空热处理设备不能同时用于淬火、退火和回火的问题，以及现有真空热处理炉炉内温度不均衡的问题，然而，该多功能热处理真空炉为了能够扩大温度调节范围，采用了极为复杂的温度调节及温度测量装置；另外，该多功能热处理真空炉采用的是双室卧式结构，且增加了加热管的数量（18根），使加热管沿真空炉周向布置，另外在加热室的端部还增设了搅拌风机。

CN100999776A号中国专利文献公开了一种真空双室高温淬火炉，其目的是要提高真空淬火炉的适应性，使其具有真空淬火和保护气氛淬火的双重功能，并可制备活性材料的凝固样品。该真空双室高温淬火炉同样是采用卧式双室结构，分为前后的双层水冷加热室和淬火冷却室，且两室之间还连接有复杂的法兰、插板阀等连接件，两室之间还连通有复杂的抽真空及通气管路。

此外，还有部分专利文献特别针对真空淬火装置中的特殊部件作了改进和优化，例如为监视高频淬火处理的有效功率开发的高频淬火管理系统，为保证真空高压气淬炉内氮气的充入能够达到淬火冷却所需压力开发的气淬炉氮气补充装置等。

然而，现有的真空淬火装置虽然集成有多项功能，但结构复杂，制作成本高，操作不易，故障率相对较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的不足，提供一种结构简化、传热效率高、热处理效果好的真空淬火炉。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种真空淬火炉，包括炉体、底架、加热装置、抽真空系统和冷却系统，所述加热装置连接至炉体的炉壁上，所述抽真空系统连接至炉腔，所述炉体为单室腔体炉，炉体的一侧开设有同时供进、出料的送料口，送料口处设有可启闭的炉门，所述炉体的炉腔顶部设有搅拌机；所述冷却系统包括通向炉腔的直接冷却系统和连接至炉壁的间接冷却系统。

上述本实用新型的真空淬火炉中，所述抽真空系统优选包括真空机组和扩散泵，所述扩散泵和真空机组通过连接管与炉腔连通，所述抽真空系统通过设置一转换组件控制扩散泵和真空机组的启闭。作为进一步的优化，所述转换组件包括位于连接管处的阀门、转换保护阀、转换型真空计和控制阀门的驱动机构。

上述本实用新型的真空淬火炉中，所述加热装置优选主要由碳加热管组成，所述碳加热管沿炉壁均匀分布。作为进一步的优化，所述加热装置上还设有调节碳加热管电压的加热管变压器。

作为对上述本实用新型的真空淬火炉的进一步改进，所述直接冷却系统包括向炉腔内通入低温氮气的氮气输送装置，所述氮气输送装置与外置的氮气源连通。所述间接冷却系统优选包括一水冷循环装置，所述水冷循环装置的冷却管道布设于炉壁内并与外部的冷却水箱连通。

上述本实用新型的真空淬火炉中，所述炉体呈卧式圆筒形，该圆筒形的两底面分别设为炉体的前部和后部，其中炉门设置在炉体的前部，所述冷却系统连接至炉体的后部，所述加热装置从炉体的一侧连接至炉壁，所述抽真空系统从炉体的另一侧连接至炉腔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的真空淬火炉，其炉体为单室腔体炉，没有设置油槽，在一个炉腔内完成工件淬火的整个过程，结构简单，操作方便，淬火时间短；

（2）本实用新型的真空淬火炉，其抽真空系统包括真空机组和扩散泵，能够保证加热时的高真空度；

（3）本实用新型的真空淬火炉，其炉腔的顶部设有搅拌机，加热及冷却过程中均开启搅拌机，加热时能够使炉腔内热处理工件的受热更加均匀，提高传热效率；冷却过程中，搅拌机能够使炉腔内产生强制气体对流，使氮气的吸热过程更加均匀、迅速，冷却效果好；

（4）本实用新型的真空淬火炉，在真空环境下采用氮气直接冷却加水循环间接冷却的方式，冷却速度更快，冷却效果进一步提升；

（5）本实用新型的炉体形状和结构布局经过优化后比现有的炉体结构更加合理，空间占用更小，投资成本更低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图

图例说明：1、炉体；2、底架；3、加热装置；4、氮气输送装置；5、搅拌机；6、真空机组；7、扩散泵；8、连接管；9、转换组件；10、炉门；11、转换型真空计；12、驱动机构；13、水冷循环装置；14、加热管变压器；15、压力表；16、冷却管道。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图1～图3所示，本实用新型的真空淬火炉，包括炉体1、底架2、加热装置3、抽真空系统和冷却系统，炉体1呈卧式圆筒形结构，该圆筒形的两底面分别设为炉体1的前部和后部，其中，炉体1为单室腔体炉，炉体1的前部开设有同时供进、出料的送料口，炉体1内设有料台和料筐，送料口处设有可启闭的炉门10，炉门10的启闭由一气缸控制。冷却系统连接至炉体1的后部，加热装置3从炉体1的一侧连接至炉壁，抽真空系统从炉体1的另一侧连接至炉腔。炉体1的主要连接部位均设有密封件以使得炉体1能够保持密封性。炉体1的炉腔顶部还设有搅拌机5，以增强炉腔内空间温度分布的均匀性。

本实施例的真空淬火炉中，抽真空系统包括真空机组6和扩散泵7，扩散泵7和真空机组6通过连接管8与炉体1连通，其可将炉腔内部抽为接近真空状态，并通过扩散泵7保证加热时的高真空度。扩散泵7和真空机组6通过一转换组件9控制其开闭。转换组件9位于连接管8上，包括位于连接管8处的阀门、转换保护阀、转换型真空计11和控制阀门的驱动机构12，驱动机构12为气缸。连接管8上设有实时监控炉内的真空度的压力表15。

本实施例的加热装置3主要由碳加热管组成，碳加热管沿炉壁均匀分布。加热装置3上还设有调节碳加热管电压的加热管变压器14，以便能够控制炉腔内的温度。

本实施例的冷却系统包括通向炉腔的直接冷却系统和连接至炉壁的间接冷却系统；直接冷却系统主要包括一氮气输送装置4，间接冷却系统主要包括水冷循环装置13，氮气输送装置4从炉体1的后部接入，并与外置氮气源连通，用于向炉腔内通入低温氮气。水冷循环装置13的冷却管道16布设于炉壁内并与外部的冷却水箱连通，冷却水箱布置在炉体1外部的后方。

本实用新型的真空淬火炉，其工作原理和过程为：

1. 打开水源、电源、氮气源等；

2. 打开炉门10，通过传送工装将待处理工件随装炉工装一起放入炉体1的炉腔内，关闭炉门10，启动真空机组6和扩散泵7进行抽真空；同时启动水冷循环装置13；

3. 当炉腔内的真空度达到设计要求时，启动加热装置3使碳加热管加热，同时打开搅拌机5，加热过程中保持高真空度；

4. 加热结束后，打开氮气输送装置4向炉腔内通入低温氮气，以使得加热后的工件能快速冷却进行真空淬火，同时炉内氮气吸收的热量进一步被水冷循环装置13中的冷却水带出炉体1外，以进一步提高冷却速度；

5. 当炉体1降温且炉内气氛压强与外部大气压相同时，打开炉门10，取料，完成真空淬火处理。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种真空淬火炉，包括炉体（1）、底架（2）、加热装置（3）、抽真空系统和冷却系统，所述加热装置（3）连接至炉体（1）的炉壁上，所述抽真空系统连接至炉腔，其特征在于：所述炉体（1）为单室腔体炉，炉体（1）的一侧开设有同时供进、出料的送料口，送料口处设有可启闭的炉门（10），所述炉体（1）的炉腔顶部设有搅拌机（5）；所述冷却系统包括通向炉腔的直接冷却系统和连接至炉壁的间接冷却系统。

2.根据权利要求1所述的真空淬火炉，其特征在于，所述抽真空系统包括真空机组（6）和扩散泵（7），所述扩散泵（7）和真空机组（6）通过连接管（8）与炉腔连通，所述抽真空系统通过设置一转换组件（9）控制扩散泵（7）和真空机组（6）的启闭。

3.根据权利要求2所述的真空淬火炉，其特征在于，所述转换组件（9）包括位于连接管（8）处的阀门、转换保护阀、转换型真空计（11）和控制阀门的驱动机构（12）。

4.根据权利要求1所述的真空淬火炉，其特征在于，所述加热装置（3）主要由碳加热管组成，所述碳加热管沿炉壁均匀分布。

5.根据权利要求4所述的真空淬火炉，其特征在于，所述加热装置（3）上还设有调节碳加热管电压的加热管变压器（14）。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的真空淬火炉，其特征在于，所述直接冷却系统包括向炉腔内通入低温氮气的氮气输送装置（4），所述氮气输送装置（4）与外置的氮气源连通。

7.根据权利要求6所述的真空淬火炉，其特征在于，所述间接冷却系统包括水冷循环装置（13），所述水冷循环装置（13）的冷却管道布设于炉壁内并与外部的冷却水箱连通。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的真空淬火炉，其特征在于，所述炉体（1）呈卧式圆筒形，该圆筒形的两底面分别设为炉体（1）的前部和后部，其中炉门（10）设置在炉体（1）的前部，所述冷却系统连接至炉体（1）的后部，所述加热装置（3）从炉体（1）的一侧连接至炉壁，所述抽真空系统从炉体（1）的另一侧连接至炉腔。