CN211947123U - 一种末端淬火试样热处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种末端淬火试样热处理装置，属于末端淬火试样热处理设备技术领域，该热处理装置，包括温控加热炉、试样吊架和试样叉夹，温控加热炉包括加热炉膛、炉膛盖板和温控单元，加热炉膛的上端开口，加热炉膛四周内壁设置加热单元，加热单元与温控单元电连接；炉膛盖板密封卡接在加热炉膛的上端，炉膛盖板上设置有与加热炉膛的开口相对的试样入口，试样入口与试样吊架密封相连，本实用新型的有益效果是，该热处理装置使试样加热更加均匀，能保证试样加热和取出时温度控制在最小的波动范围内，方便快速取出加热试样，而且防止了端淬试样表面出现大量氧化铁皮的情况，保证了端淬硬度检验准确性的最基本条件，有效保证了端淬试样硬度检验的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及末端淬火试样热处理设备技术领域，尤其涉及一种末端淬火试样热处理装置。
背景技术
根据GB/T225-2006钢淬透性的末端淬火试验方法标准规定：试样应均匀加热至规定温度，应采取预防措施将试样的脱碳、或者渗碳减小到最小，避免形成明显的氧化皮，将试样从炉中取出，并在保护座上定位期间，只能用钳子夹住非淬火的凸缘处或者凹槽处，将试样从炉中取出至开始喷水之间的时间应不超过5秒。
当前进行端淬试样热处理加热一般是用长方体或正方体式的马弗炉，马弗炉为四周的三面加热，另外一面为炉门。第一，这种炉型炉门密封效果差，而且三面加热会导致炉膛内部分区域温度不均匀，造成炉内试样受热不均匀，影响末端淬火试样的硬度测试结果的可靠性。第二，由于马弗炉的炉门的开口较大，开启炉门夹取试样时，取样钳因为需要两只手同时操作，一手持大夹钳大夹钳长度超过500mm夹紧试样套筒，另一只手用小夹钳取出试样至喷水位置端淬试验机，时间往往会超过标准规定的5秒时间，甚至需要7秒左右的时间，根据测温数据，如果从取样到喷水时间超过5秒，试样本体的的温度损失约15-20℃，由于炉内温度下降很大，则会影响后面试样的硬度测试结果的可靠性。第三，末端淬火试样部分保护放在马弗炉里加热，会造成试样端部产生大量的氧化铁皮，不能有效速冷，影响钢淬透性的试验结果。
因此，现有的端淬试样的热处理加工装置显然不能完全满足标准的要求，对材料性能后续的硬度测试结果会产生较大的影响，因此不能准确反应材料末端淬火后的硬度梯度。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种末端淬火试样热处理装置，可使试样根据设定的温度进行均匀加热，可保证温度在较小的波动范围内，试样加热完成后可方便快速取出放置在端淬试验机上，保证了端淬硬度检验准确性的最基本条件，有效保证了端淬试样硬度检验的准确性。
为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述末端淬火试样热处理装置，包括温控加热炉以及拆卸连接在所述温控加热炉上的试样吊架和试样叉夹，所述温控加热炉包括加热炉膛、炉膛盖板和温控单元，所述加热炉膛的上端开口设置，所述加热炉膛四周内壁设置加热单元，所述加热单元与温控单元电连接；所述炉膛盖板密封卡接在所述加热炉膛的上端，所述炉膛盖板上设置有与加热炉膛的开口相对的试样入口，所述试样入口与所述试样吊架密封相连。
进一步地，所述温控单元包括温度传感器和温控器，所述温度传感器设置在所述加热炉膛的内壁上，所述加热单元包括环绕在加热炉膛内的电阻丝，所述温度传感器通过温控器与电阻丝相连。
进一步地，所述温控单元还包括与电阻丝电连接的电压表和电流表。
进一步地，所述试样吊架包括连接杆Ⅰ、密封塞和试样支撑架，所述连接杆Ⅰ的一端连接手柄Ⅰ，所述连接杆Ⅰ的中部设置密封塞，所述密封塞与所述试样入口密封相连，所述连接杆Ⅰ的另一端连接所述试样支撑架。
进一步地，所述试样支撑架包括C形架及其底部设置的保护套筒，所述C形架的长度大于末端淬火试样的长度，所述保护套筒的上端开口设置，所述保护套筒的下端密封，所述保护套筒与所述末端淬火试样套接配合，所述保护套筒的底端内壁上设置有石墨垫。
进一步地，所述加热炉膛外壁上设置两个平行设置的夹持棒，所述试样叉夹包括连接杆Ⅱ、手柄Ⅱ和U形夹，所述连接杆Ⅱ的两端分别连接手柄Ⅱ和U形夹，所述U形夹与所述末端淬火试样卡接配合，所述手柄Ⅱ和U形夹之间的连接处夹持支撑在两个夹持棒之间。
进一步地，所述夹持棒包括固定螺栓和滚动套，所述固定螺栓的一端固定在所述加热炉膛外壁上，所述固定螺栓的另一端套接所述滚动套后连接限位螺母，两个滚动套内侧之间的距离等于手柄Ⅱ的直径且小于U形夹的宽度。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型将末端淬火试样通过试样吊架放置在井式的温控加热炉内后，试样吊架与炉膛盖板上的试样入口密封相连，使试样在温控加热炉内密封加热，使试样的加热更加均匀，而且加热炉膛内的温度由温控单元控制，能保证加热温度控制在最小的波动范围内，取样时可直接将试样吊架取出，能保证取样时加热炉膛内的温度控制在最小的波动范围内，运用试样叉夹可将试样吊架上的加热试样迅速取下放到端淬试验机上，使加热试样的温度损失较小，保证了端淬硬度检验准确性的最基本条件，有效保证了端淬试样硬度检验的准确性。
2、具体地，其中的试样吊架包括连接杆Ⅰ、密封塞和试样支撑架，连接杆Ⅰ的一端设置便于握持取样的手柄Ⅰ，连接杆Ⅰ的中部设置密封塞将试样入口密封，也便于试样吊架的定位，连接杆Ⅰ的另一端连接试样支撑架，该试样支撑架包括C形架和保护套筒，保护套筒用于将端淬试样放入其中，防止了端淬试样表面出现大量氧化铁皮而不能有效速冷，C形架为端淬试样的定位放置提供了空间，使端淬试样的放置和取出更加方便快捷；其中的试样叉夹通过加热炉膛外壁上的两个夹持棒进行定位，便于存放和取出，防止了试样叉夹的乱放和丢失。
综上，该热处理装置使试样的加热更加均匀，能保证试样加热和取出时加热炉膛内的温度控制在最小的波动范围内，可方便快速取出加热试样后放置在端淬试验机上，而且防止了端淬试样表面出现大量氧化铁皮而不能有效速冷的情况，保证了端淬硬度检验准确性的最基本条件，有效保证了端淬试样硬度检验的准确性。
附图说明
下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中试样吊架的结构示意图；
图3为本实用新型中试样叉夹的结构示意图；
图4为本实用新型中试样叉夹放置在两个夹持棒内的结构示意图；
上述图中的标记均为：1.温控加热炉，11.加热炉膛，12.炉膛盖板，121.试样入口，13.温控单元，131.温控器，132.电压表，133.电流表，2.试样吊架，21.连接杆Ⅰ，22.密封塞，23.试样支撑架，231.C形架，232.保护套筒，233.石墨垫，24.手柄Ⅰ，3.试样叉夹，31.连接杆Ⅱ，32.手柄Ⅱ，33.U形夹，4.加热单元，5.夹持棒，51.固定螺栓，52.滚动套，53.限位螺母。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型具体的实施方案为：如图1所示，一种末端淬火试样热处理装置，包括温控加热炉1以及拆卸连接在温控加热炉1上的试样吊架2和试样叉夹3，温控加热炉1包括加热炉膛11、炉膛盖板12和温控单元13，加热炉膛11的上端开口设置，加热炉膛11四周内壁设置加热单元4，加热单元4与温控单元13电连接，将末端淬火试样放入加热炉膛11内加热，可使末端淬火试样均匀受热；炉膛盖板12密封卡接在加热炉膛11的上端，炉膛盖板12上设置有与加热炉膛11的开口相对的试样入口121，试样入口121与试样吊架2密封相连，实现了对末端淬火试样的密封加热，加热炉膛11内的温度由温控单元控制，能保证加热温度控制在最小的波动范围内，取样时可直接将试样吊架2取出，能保证取样时加热炉膛11内的温度控制在最小的波动范围内，然后运用试样叉夹3可将试样吊架2上的加热试样迅速取下放到端淬试验机上，使加热试样的温度损失较小，保证了端淬硬度检验准确性的最基本条件，有效保证了端淬试样硬度检验的准确性。
具体地，如图1所示，其中的温控单元13包括温度传感器和温控器131，温控器131上设置温度显示屏，便于操作人员观察调控，温度传感器设置在加热炉膛11的内壁上，用于检测加热炉膛11内侧温度，加热单元4包括环绕在加热炉膛11内的电阻丝，用于对加热炉膛11进行加热，温控器131包括数字温度控制仪表和调功器，温度传感器通过温控器131与电阻丝相连，温度传感器检测加热炉膛11内的温度并将检测的温度信号传输给数字温度控制仪表，数字温度控制仪表将接收的温度值与设定的温度值进行比较，然后控制调功器动作，进而控制电阻丝的发热功率，实现自动调节和控制炉温；其中的温控单元13还包括与电阻丝电连接的电压表132和电流表133，电压表132和电流表133用于监控电阻丝的工作状态。
具体地，如图2所示，试样吊架2包括连接杆Ⅰ21、密封塞22和试样支撑架23，连接杆Ⅰ21的一端连接手柄Ⅰ24，连接杆Ⅰ21的中部设置密封塞22，密封塞22与试样入口121密封相连，密封塞22可采用耐高温树脂制作而成，连接杆Ⅰ21的另一端连接试样支撑架23，试样支撑架23用于对末端淬火试样进行定位，该试样支撑架23包括C形架231及其底部设置的保护套筒232，保护套筒232的上端开口设置，保护套筒232的下端密封，保护套筒232与末端淬火试样套接配合，保护套筒232的底端内壁上设置有石墨垫233，石墨垫233热稳定性和耐腐蚀性能强，起到了保护末端淬火试样的作用，C形架231的长度大于末端淬火试样的长度，C形架为端淬试样的定位放置提供了空间，使端淬试样的放置和取出更加方便快捷。
具体地，如图3和图4所示，其中的加热炉膛11外壁上设置两个平行设置的夹持棒5，试样叉夹3包括连接杆Ⅱ31、手柄Ⅱ32和U形夹33，连接杆Ⅱ31的两端分别连接手柄Ⅱ32和U形夹33，U形夹33与末端淬火试样卡接配合，末端淬火试样通常包括两种，一种是其端部设置直径较大的卡接台，U形夹33与卡接台卡接配合，另一种是端部设置卡接槽口，U形夹33与卡接槽口卡接配合，提高了U形夹33的通用性。手柄Ⅱ32和U形夹33之间的连接处夹持支撑在两个夹持棒5之间，该夹持棒5包括固定螺栓51和滚动套52，固定螺栓51的一端固定在加热炉膛11外壁上，固定螺栓51的另一端套接滚动套52后连接限位螺母53，滚动套52可设置为橡胶套，橡胶套具有弹性，起到缓冲的作用，两个滚动套52内侧之间的距离等于手柄Ⅱ32的直径且小于U形夹33的宽度，将手柄Ⅱ32由上而下插入两个滚动套52之间的过程中，手柄Ⅱ32与滚动套52内侧接触，手柄Ⅱ32向下移动的同时滚动套52也跟着滚动，直到U形夹33的底部抵靠在滚动套52上，则完成了试样叉夹3的稳定定位，试样叉夹3的取出也是同样的原理，该夹持棒5实现了对试样叉夹3的稳定定位，而且也方便快速取出。
运用上述热处理装置对末端淬火试样进行热处理的方法为：首先，调节温控器使温控加热炉1升温至规定的温度，将试样放入试样吊架2的保护套筒232内，再放入温控加热炉1内，通过试样吊架2上的密封塞22与温控加热炉1上的试样入口121密封，待达温稳定后再保温规定时间，这时可以通过温控显示观察到温度在4-5℃范围内波动；然后，保温时间完成，向上提起试样吊架2，打开密封塞22，并将试样吊架2上移，运用试样叉夹3将试样取出，并将试样置于端淬试验机上进行喷水淬火试验，保证将试样从炉中取出至开始喷水之间的时间应不超过5秒。
综上，该热处理装置使试样的加热更加均匀，能保证试样加热和取出时加热炉膛内的温度控制在最小的波动范围内，可方便快速取出加热试样后放置在端淬试验机上，而且防止了端淬试样表面出现大量氧化铁皮而不能有效速冷的情况，保证了端淬硬度检验准确性的最基本条件，有效保证了端淬试样硬度检验的准确性。
以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
Claims (7)
1.一种末端淬火试样热处理装置，其特征在于，包括温控加热炉(1)以及拆卸连接在所述温控加热炉(1)上的试样吊架(2)和试样叉夹(3)，所述温控加热炉(1)包括加热炉膛(11)、炉膛盖板(12)和温控单元(13)，所述加热炉膛(11)的上端开口设置，所述加热炉膛(11)四周内壁设置加热单元(4)，所述加热单元(4)与温控单元(13)电连接；所述炉膛盖板(12)密封卡接在所述加热炉膛(11)的上端，所述炉膛盖板(12)上设置有与加热炉膛(11)的开口相对的试样入口(121)，所述试样入口(121)与所述试样吊架(2)密封相连。
2.根据权利要求1所述的末端淬火试样热处理装置，其特征在于：所述温控单元(13)包括温度传感器和温控器(131)，所述温度传感器设置在所述加热炉膛(11)的内壁上，所述加热单元(4)包括环绕在加热炉膛(11)内的电阻丝，所述温度传感器通过温控器(131)与电阻丝相连。
3.根据权利要求2所述的末端淬火试样热处理装置，其特征在于：所述温控单元(13)还包括与电阻丝电连接的电压表(132)和电流表(133)。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的末端淬火试样热处理装置，其特征在于：所述试样吊架(2)包括连接杆Ⅰ(21)、密封塞(22)和试样支撑架(23)，所述连接杆Ⅰ(21)的一端连接手柄Ⅰ(24)，所述连接杆Ⅰ(21)的中部设置密封塞(22)，所述密封塞(22)与所述试样入口(121)密封相连，所述连接杆Ⅰ(21)的另一端连接所述试样支撑架(23)。
5.根据权利要求4所述的末端淬火试样热处理装置，其特征在于：所述试样支撑架(23)包括C形架(231)及其底部设置的保护套筒(232)，所述C形架(231)的长度大于末端淬火试样的长度，所述保护套筒(232)的上端开口设置，所述保护套筒(232)的下端密封，所述保护套筒(232)与所述末端淬火试样套接配合，所述保护套筒(232)的底端内壁上设置有石墨垫(233)。
6.根据权利要求4所述的末端淬火试样热处理装置，其特征在于：所述加热炉膛(11)外壁上设置两个平行设置的夹持棒(5)，所述试样叉夹(3)包括连接杆Ⅱ(31)、手柄Ⅱ(32)和U形夹(33)，所述连接杆Ⅱ(31)的两端分别连接手柄Ⅱ(32)和U形夹(33)，所述U形夹(33)与所述末端淬火试样卡接配合，所述手柄Ⅱ(32)和U形夹(33)之间的连接处夹持支撑在两个夹持棒(5)之间。
7.根据权利要求6所述的末端淬火试样热处理装置，其特征在于：所述夹持棒(5)包括固定螺栓(51)和滚动套(52)，所述固定螺栓(51)的一端固定在所述加热炉膛(11)外壁上，所述固定螺栓(51)的另一端套接所述滚动套(52)后连接限位螺母(53)，两个滚动套(52)内侧之间的距离等于手柄Ⅱ(32)的直径且小于U形夹(33)的宽度。
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| CN202020520582.7U CN211947123U (zh) | 2020-04-10 | 2020-04-10 | 一种末端淬火试样热处理装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN114606371A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-10 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 一种钢末端淬火试验中试样支架的调整装置及其使用方法 |
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2020
- 2020-04-10 CN CN202020520582.7U patent/CN211947123U/zh active Active
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| CN114606371B (zh) * | 2022-03-08 | 2024-05-10 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 一种钢末端淬火试验中试样支架的调整装置及其使用方法 |
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