專利名稱：一種真空熱處理與深冷處理一體機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料熱處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種既能夠做真空熱處理又能夠做深冷處理的一體化設(shè)備。
背景技術(shù)：
真空高壓氣淬是對金屬零件材料表面硬化的一種工藝技術(shù)，它淬硬均勻，變形小，不破壞零件表面的光潔度，減少了淬火后的表面加工工序，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。目前已有較多有關(guān)真空高壓氣淬設(shè)備的專利。深冷技術(shù)是將淬火后的金屬材料冷卻過程繼續(xù)下去，達到遠低于室溫的溫度，促使常規(guī)熱處理后所存在的殘余奧氏體進一步轉(zhuǎn)化為馬氏體，改善和細化組織結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)深冷處理設(shè)備研發(fā)工作進展的很快，尤其在采用最新加熱技術(shù)和液氮均勻化技術(shù)，使冷源分布均勻，減少溫度波動，提高智能化、高精度、自動化控制等技術(shù)性能方面取得了明顯提高。但是目前我們所見到的對工件進行真空熱處理和深冷處理過程是將工件在真空高壓氣淬爐中淬火后，一般冷卻至室溫，然后將·工件從真空爐取出，再將工件送到深冷箱進行深冷處理。這中間要經(jīng)過一段時間，影響工件的處理質(zhì)量，很多材料從真空熱處理到深冷處理中間是不允許有太長時間過渡的，且這種處理方式需要人工操作較多，容易出現(xiàn)誤操作，而且真空熱處理需要氮氣，深冷處理需要液氮，兩種設(shè)備需要不同提供處理介質(zhì)的裝備，增加成本，浪費液氮，生產(chǎn)率低，處理工件的質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種真空熱處理與深冷處理一體機，解決工件真空熱處理后到深冷處理的連續(xù)性和統(tǒng)一提供處理介質(zhì)源問題，以保證處理工件的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約處理成本。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，如附圖I所示，其結(jié)構(gòu)特征是在圓筒形的中間過道室III的左右兩側(cè)面上兩兩對稱設(shè)有四個門洞，各門洞依次安裝有第二、第三、第四、第五啟封密封門5、23、22、7并分別依次與物料裝卸室I、真空高壓氣淬加熱室II、真空高壓氣淬冷卻室IV、深冷室V相連通。在物料裝卸室I的外端安裝有第一啟封密封門1，在中間過道室III內(nèi)沿軸線方向的底面上安裝有供運料小車29行走的軌道6。在物料裝卸室I、真空高壓氣淬加熱室II、真空高壓氣淬冷卻室IV、深冷室V內(nèi)分別安裝有第一、第二、第三、第四放料臺2、24、19、8。在物料裝卸室I外壁上安裝有第一、第二電磁閥3、4，在真空高壓氣淬冷卻室IV外壁上安裝有第三、第四電磁閥20、21，在深冷室V外壁上安裝有第五、第六電磁閥17、18。液氣管路的連接是儲氣罐10通過第二截止閥11與液氮罐12相連，儲氣罐10以次通過第一截止閥9、第三電磁閥20與真空高壓氣淬冷卻室IV相連，儲氣罐10以次通過單向閥14、空氣壓縮機15、抽氣泵16、第六電磁閥18與深冷室V相連，液氮罐12以次通過第三截止閥13、第五電磁閥17與深冷室V相連，第一電磁閥3與外部真空泵相連，第四電磁閥21用于排氣。
本發(fā)明的優(yōu)點及積極效果是①整臺設(shè)備采用計算機控制系統(tǒng)進行控制，可以提高生產(chǎn)效率。②真空高壓氣淬時，是將加熱和冷卻分開進行的，可以節(jié)約大量的電能和氮氣。③在深冷室上布置有氮氣回收裝置，可以回收氮氣。④對金屬工件的真空熱處理與深冷處理結(jié)合在一臺設(shè)備上進行，既節(jié)省了設(shè)備的投資、節(jié)約了材料消耗，又提高了生產(chǎn)率、提高了處理工件的質(zhì)量。



下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明 圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖
圖2圖I中A向視圖 圖3圖I中B向視圖
圖中I-第一啟封密封門，2-第一放料臺，3-第一電磁閥，4-第二電磁閥，5-第二啟封密封門，6-軌道，7-第五啟封密封門，8-第四放料臺，9-第一截止閥，10-儲氣罐，11-第二截止閥，12-液氮罐，13-第三截止閥，14-單向閥，15-空氣壓縮機，16-抽氣泵，17-第五電磁閥，18-第六電磁閥，19-第二放料臺，20-第二電磁閥，21-第四電磁閥，22-第四啟封密封門，23-第三啟封密封門，24-第二放料臺，25-隔熱層，26，26’ -風(fēng)機，27，27’ -電機，28-壓力表，29-運料小車。I -物料裝卸室，II -真空高壓氣淬加熱室，III-中間過道室，IV -真空高壓氣淬冷卻室，V -深冷室。
具體實施例方式如圖I所示，開始工作時，開啟第一截止閥9、第二截止閥11、第三截止閥13，觀察儲氣罐10上的壓力表28，當(dāng)壓力表顯示的壓力達到工作需要時，關(guān)閉第二截止閥11。然后通過計算機控制開啟第一啟封密封門1，用料車將需要處理的物料送到物料裝卸室I里的第一放料臺2上，退出料車，隨后關(guān)閉第一啟封密封門1，開啟第二啟封密封門5、第三啟封密封門23、第四啟封密封門22、第五啟封密封門7，打開第一電磁閥3，對真空熱處理與深冷處理一體機整體抽真空。當(dāng)真空度達到工藝所要求的真空度時，自動關(guān)閉第一電磁閥3。啟動運料小車29，將物料從第一放料臺2取出，隨后關(guān)閉第二啟封密封門5。運料小車29沿著軌道6將物料送入真空高壓氣淬加熱室II里的第二放料臺24上，隨后關(guān)閉第三啟封密封門23。對工件進行電加熱，達到工藝要求溫度后，保溫一段時間，開啟第三啟封密封門23，用運料小車29取出物料，隨后關(guān)閉第三啟封密封門23，運料小車29將物料送入真空高壓氣淬冷卻室IV里的第三放料臺19上，隨后關(guān)閉第四啟封密封門22，打開第三電磁閥20從儲氣罐10中通入氮氣，進行淬火，同時第四電磁閥21啟閉用以排除廢氣，淬火完成后第三電磁閥20關(guān)閉。開啟第四啟封密封門22，用運料小車29取出物料，隨后關(guān)閉第四啟封密封門22，運料小車29將物料送入深冷室V里的第四放料臺8上，隨后關(guān)閉第五啟封密封門7，開啟第五電磁閥17從液氮罐12中通入液氮進行深冷處理。根據(jù)工藝要求控制第五電磁閥17的開啟，以保證深冷室V里的溫度滿足要求。液氮經(jīng)噴管噴出后直接氣化，利用氣化潛熱及低溫氮氣吸熱使物料溫度降低，電機27帶動風(fēng)機26轉(zhuǎn)動使深冷箱內(nèi)空氣流動，促使深冷室V內(nèi)溫度均勻。當(dāng)深冷室V里的廢氣溫度升高到一定值，第五電磁閥17關(guān)閉，第六電磁閥18開啟，并啟動抽氣泵16將深冷室V中氮氣抽出送入空氣壓縮機15壓縮成高壓氣體，再通過單向閥14回收到儲氣罐10中，之后第五電磁閥17開啟，第六電磁閥18關(guān)閉，抽氣泵16、空氣壓縮機15停止工作，循環(huán)往復(fù)，直到工藝完成。待深冷處理完成后，自動關(guān)閉第五電磁閥17，開啟第五啟封密封門7，運料小車29取出物料，隨后關(guān)閉第五啟封密封門7，開啟第二啟封密封門5，運料小車29將物料送入物料裝卸室I里的第一料臺2上，隨后關(guān)閉第二啟封密封門5，打開第二電磁閥4讓空氣進入。待物料裝卸室I里的壓力與大氣平衡時，自動關(guān)閉第二電磁閥4。開啟第一啟封密封門1，用料車取出處理好的物 料，隨后關(guān)閉第一啟封密封門I，如果進行第二批物料處理，可以在第一批物料送入深冷室V進行深冷處理時，通過計算機控制開啟第一啟封密封門1，用料車將需要處理的第二批物料送到物料裝卸室I里的第一放料臺2上，退出料車，隨后關(guān)閉第一啟封密封門1，開啟第二啟封密封門5、第四啟封密封門22，打開第一電磁閥3抽真空。當(dāng)真空度達到工藝所要求的真空度時，自動關(guān)閉第一電磁閥3。啟動運料小車29，將物料從第一放料臺2取出，隨后關(guān)閉第二啟封密封門5。運料小車29沿著軌道6將第二批物料送入真空高壓氣淬加熱室II里加熱。第二批物料在真空高壓加熱室II里加熱保溫后，需要用運料小車29將第二批物料送入真空高壓氣淬冷卻室IV進行淬火。第二批物料在真空高壓氣淬冷卻室IV中淬火完成后，在送入深冷室V中進行深冷處理前，需要先將深冷室V的第一批物料送入物料裝卸室I，然后才能將第二批物料送入深冷室V進行深冷處理。如此循環(huán)進行，直到所有物料處理完成。若不進行下一批次的物料處理，需要關(guān)閉第一截止閥9、第三截止閥13。
權(quán)利要求
1.一種真空熱處理與深冷處理一體機，其結(jié)構(gòu)特征是在圓筒形的中間過道室(III)的左右兩側(cè)面上兩兩對稱設(shè)有四個門洞，各門洞依次安裝有第二、第三、第四、第五啟封密封門(5、23、22、7)并分別依次與物料裝卸室(I )、真空高壓氣淬加熱室(II)、真空高壓氣淬冷卻室(IV)、深冷室(V)相連通，在物料裝卸室(I )的外端安裝有第一啟封密封門(1)，在中間過道室(III)內(nèi)沿軸線方向的底面上安裝有供運料小車(29)行走的軌道(6)，在物料裝卸室(I )、真空高壓氣淬加熱室(II)、真空高壓氣淬冷卻室(IV)、深冷室(V)內(nèi)分別安裝有第一、第二、第三、第四放料臺(2、24、19、8)，在物料裝卸室(I )外壁上安裝有第一、第二電磁閥(3、4)，在真空高壓氣淬冷卻室(IV)外壁上安裝有第三、第四電磁閥(20、21)，在深冷室 (V )外壁上安裝有第五、第六電磁閥(17、18)，液氣管路的連接是儲氣罐(10)通過第二截止閥(11)與液氮罐(12)相連，儲氣罐(10)以次通過第一截止閥(9)、第三電磁閥(20)與真空高壓氣淬冷卻室(IV)相連，儲氣罐(10)以次通過單向閥(14)、空氣壓縮機(15)、抽氣泵(16)、第六電磁閥(18)與深冷室(V)相連，液氮罐(12)以次通過第三截止閥(13)、第五電磁閥(17)與深冷室(V)相連，第一電磁閥(3)與外部真空泵相連，第四電磁閥(21)用于排氣。
全文摘要
一種真空熱處理與深冷處理一體機，屬于金屬熱處理設(shè)備領(lǐng)域，其特征是在中間過道室的左右側(cè)面上兩兩對稱開設(shè)四個門洞，各門洞安裝有啟封密封門分別與物料裝卸室、真空高壓氣淬加熱室、真空高壓氣淬冷卻室、深冷室相連。物料裝卸室的外端設(shè)有啟封密封門，中間過道室內(nèi)裝有供運料小車行走的軌道。在物料裝卸室外壁上裝有第一、第二電磁閥，在真空高壓氣淬冷卻室外壁上裝有第三、第四電磁閥，在深冷室外壁上裝有第五、第六電磁閥。儲氣罐通過第二截止閥與液氮罐相連，儲氣罐通過第一截止閥、第三電磁閥與真空高壓氣淬冷卻室相連，儲氣罐通過單向閥、空壓機、抽氣泵、第六電磁閥與深冷室相連。優(yōu)點是節(jié)省設(shè)備投資、材料消耗，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C21D6/04GK102925644SQ20121043640
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者閆獻國, 劉志奇, 葛家山, 郭宏, 張海珍 申請人:太原科技大學(xué)