一种管式炉负压气淬装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种管式炉负压气淬装置，属于金属热处理技术领域。装置由不锈钢法兰盘、底托、进气管和出气管组成，其中底托固定在不锈钢法兰盘上，表面设有样品台，进气管与出气管在样品台两侧呈对称分布；热处理过程中试样置于样品台上，与进气管、出气管处于同一高度。实验全程炉管内保持负压状态，气淬时通过调节进气管氩气流量，可以调控冷却强度满足不同材料、不同热处理工艺的实验需求。本发明专利技术所采用的负压气淬法全程不存在氧化风险，操作过程简便快捷，且负压气淬冷却效率远高于其他冷却方式；同时本发明专利技术所提供的装置便于改装维护，可应用于不同型号/管径管式炉，无需对设备进行额外改造，大大改善了实验效率与可操作性。

【技术实现步骤摘要】
一种管式炉负压气淬装置
：本专利技术涉及金属热处理
，尤其是一种管式炉负压气淬装置。
技术介绍
：淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工艺方法之一，通过把钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)温度以上，然后以大于临界冷却速度的强度进行冷却，从而获得以马氏体为主的室温组织。然而，现有管式炉往往采用石英或刚玉作为炉管材料，抗热震性能差，无法对炉管进行快速降温操作。采用传统液淬法实现试样高温淬火时，需要将试样由高温炉膛内取出进行淬火处理，存在安全隐患的同时，试样表面在取放过程中也会出现降温、氧化，影响实验效果。气淬法以其无氧化、清洁高效的特点，成为目前最理想的快速淬火工艺。中国专利CN209162140U公开了一种基于多炉气体管道的热处理退火炉，通过在炉管内部设置惰性气体进气管及气体喷口，对试样进行快速气体冷却淬火。然而，该专利涉及的退火炉存在多方面缺点：1、退火炉炉体未设置气体出口，通气冷却时炉管内部气压可能超过密封装置承受极限，引发安全事故；2、当冷却气体流量较大时，沿气体喷嘴方向形成的气体射流可能令炉管局部冷却速率超出承受极限，导致炉管断裂；3、当前绝大多数管式炉炉管并没有预留进气通道，改造成本过高。
技术实现思路
：为解决上述技术及设备存在的问题，本专利技术提供了一种安全高效的管式炉负压气淬装置，具体技术方案如下：本专利技术设计的装置为：包括不锈钢法兰盘、底托、进气管与出气管；所述不锈钢法兰盘上设置有观测窗及用于连通炉管内外气体管路的进气通道、出气通道；所述底托固定在所述不锈钢法兰盘上，表面设有样品台。进一步地，所述不锈钢法兰盘的尺寸与管式炉炉管相适应，通过螺纹或卡勾连接固定在炉管上，加热过程中可保持炉管内气密性良好。进一步地，所述进气通道在炉管外侧设有气体流量调节阀，通过阀门与氩气源相连；所述出气通道在炉管外侧设有真空阀，通过阀门与真空泵相连。进一步地，所述进气管、出气管与所述进气通道、出气通道间通过螺纹进行连接。进一步地，所述进气管与出气管在样品台两侧呈对称分布，且管口均设置在样品台中线上，与试样保持同一高度。进一步地，所述底托材质为耐热石英或耐高温不锈钢，所述进气管、出气管材质为耐高温不锈钢。本专利技术提供的管式炉负压气淬装置具有以下有益效果：(1)本专利技术设备简单，操作方便，易于维护，可应用于不同型号/管径的管式炉，且无需对管式炉炉体进行额外改造；同时负压气淬过程不会产生指向管壁的气体射流，安全性较高。(2)本专利技术所采用的负压气淬法冷却强度远高于常规冷却方式，并可通过调节氩气气体流量、出口压力等实验变量，对试样冷速进行调节，满足不同材料、不同热处理实验工艺的需要。附图说明：下面结合附图和具体实施例对本专利作进一步描述。附图1为本专利技术一种管式炉气淬装置不锈钢法兰结构示意图。附图2为本专利技术一种管式炉气淬装置的结构示意图。附图3为本专利技术一种管式炉气淬装置的实际应用效果示意图。图中：1-不锈钢法兰盘，2-底托，3-进气管，4-出气管，5-玻璃观测窗，6-进气通道，7-出气通道，8-样品台，9-气体流量调节阀，10-真空阀，11-炉体，12-电加热体，13-炉管，14-导轨，15-支架，16-底座，17-热处理试样。具体实施方式：以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如附图1、2所示，本专利技术为一种管式炉负压气淬装置，包括不锈钢法兰盘1、底托2、进气管3与出气管4；所述不锈钢法兰盘1上设有玻璃观测窗5及用于连通炉管内外气体管路的进气通道6、出气通道7；所述底托2固定在所述不锈钢法兰盘1上，表面设有样品台8。所述不锈钢法兰盘1的尺寸与管式炉炉管相适应，通过螺纹或卡勾连接固定在炉管上，加热过程中可保持炉管内气密性良好。所述进气通道6在管式炉炉管外侧设有气体流量调节阀9，通过阀门与氩气源相连；所述出气通道7在管式炉炉管外侧设有真空阀10，通过阀门与真空泵相连。所述进气管3、出气管4与所述进气通道6、出气通道7间通过螺纹进行连接。所述进气管3与出气管4在样品台8两侧呈对称分布，且进气管3的出气端与出气管4的进气端均设置在样品台8的中心线上，与试样保持同一高度。所述底托2材质为耐热玻璃或耐高温不锈钢，所述进气管3、出气管4材质为耐高温不锈钢。如附图3所示，该实施例所用卧式管式炉由炉体11、电加热体12、炉管13、导轨14、支架15、底座16组成。所述不锈钢法兰盘1与管式炉炉管13间通过卡勾进行连接。管式炉炉体11可通过导轨14进行移动，以便对炉管13进行维护。热处理实验过程中试样17固定在样品台8表面，与进气管3、出气管4处于同一高度。加热前打开真空泵与真空阀10，待真空度达到实验要求后，通过数控加热装置控制电加热体12进行加热。当试样加热到指定温度并保温足够时间后，打开气体流量调节阀9，在负压条件下对试样17进行冷却。通过调节氩气流量改变冷却强度，以满足不同试样的实验需求。本专利技术通过样品台两侧对称设置的进气管、出气管实现了管式炉试样的快速负压气淬，相较于传统液淬法，本专利技术采用的负压气淬法全程不存在氧化风险，冷却强度远高于其他冷却方式，并可通过调节氩气气体流量、出口压力等实验变量，对试样冷速进行调节，满足不同材料、不同热处理实验工艺的需要。同时，本专利技术所提供的装置便于改装维护的同时，负压气淬过程不会产生指向管壁的气体射流，安全性较高，可应用于不同型号/管径的管式炉，无需对设备进行额外改造，大大改善了实验效率与可操作性。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围里。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管式炉负压气淬装置，其特征在于：包括不锈钢法兰盘(1)、底托(2)、进气管(3)与出气管(4)；/n所述不锈钢法兰盘(1)上设有观测窗(5)及用于连通炉管内外气体管路的进气通道(6)、出气通道(7)；所述底托(2)固定在所述不锈钢法兰盘(1)上，表面设有样品台(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种管式炉负压气淬装置，其特征在于：包括不锈钢法兰盘(1)、底托(2)、进气管(3)与出气管(4)；
所述不锈钢法兰盘(1)上设有观测窗(5)及用于连通炉管内外气体管路的进气通道(6)、出气通道(7)；所述底托(2)固定在所述不锈钢法兰盘(1)上，表面设有样品台(8)。


2.根据权利要求1所述的一种管式炉负压气淬装置，其特征在于：所述不锈钢法兰盘(1)的尺寸与管式炉炉管相适应，通过螺纹或卡勾连接固定在炉管上，加热过程中保持炉管内气密性良好。


3.根据权利要求1所述的一种管式炉负压气淬装置，其特征在于：所述进气通道(6)在炉管外侧设有气体流量调节阀(9)，通过阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，李根，张家泉，刘华松，唐海燕，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11