[實用新型]工件冷處理設備

有效

• 申請號: 201220735234.7
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN203021619U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 曾愛群
• 申請（專利權）人: 上海匯森益發工業爐有限公司
• 主分類號: C21D6/04
• 分類號: C21D6/04
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 王建國

技術領域

本實用新型涉及工件處理，特別涉及工件冷處理設備。

背景技術

深冷處理又稱超低溫處理,一般是指在-130℃以下對材料進行處理而使材料的綜合性能提高的方法。早在100多年前,人們就開始將冷處理應用于鐘表零件中,發現能提高材料的強度、耐磨性、尺寸穩定性和使用壽命。深冷處理工藝則是20世紀60年代在普通冷處理的基礎之上發展起來的一項新技術。與常規冷處理(0～-100℃)相比,深冷處理能更加深入地改善材料的機械性能及穩定性,有著更加廣泛的應用前景。

目前,國外特別是美國、日本、英國、俄羅斯等國家都在積極地開展這方面的研究,并把這一技術應用到很多領域材料的處理,行業分布于航空航天、精密儀器儀表、摩擦偶件、工具、模具和量具、紡織機械零件、汽車工業和軍事科學領域,取得了很大的經濟效益,我國也有一些單位開展了深入研究。冷處理的研究及應用,特別是在標準行業、工具行業、紡織行業、油嘴油泵、軸承、航空航天等,材料主要是工具鋼、軸承鋼和高速鋼。

對于深冷處理技術,其處理工藝是決定處理效果的關鍵,而深冷處理工藝中的關鍵影響因素主要包括:升降溫速度、回火前處理或者回火后處理、保溫時間、深冷次數和停留時間等。

目前深冷處理設備大部分采用利用低溫液體冷卻的方式。液氮制冷又可分為以下兩種方式：

1液氮浸泡式制冷。將工件直接放到裝有液氮的容器中,使工件驟冷至液氮溫度,并在此溫度下停留一段時間,最后復溫而完成整個深冷處理過程。

2利用液氮的汽化潛熱或者低溫氮氣制冷。利用低溫氮氣實現制冷的原理是低溫氮氣與材料直接接觸,通過對流換熱來使材料溫度降低,而利用液氮的汽化潛熱的原理就是液氮與材料不直接接觸而通過間接方式使材料溫度降低。

它們都有各自的優缺點。液氮浸泡式具有操作簡便、冷卻速度快等特點,但是其降溫速度不可控、溫度變化劇烈帶來的應力等缺點也限制了其應用范圍。基于輻射換熱的系統,具有被處理工件溫度分布均勻、工件與冷卻介質不直接接觸等優點,但是由于單純依靠輻射換熱,換熱效果較差導致降溫過慢。

同時，深冷前工件需要從真空淬火爐內拿出，很多材料與空氣接觸后表面會有氧化。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種工件冷處理設備。

本實用新型的技術方案是：

一種工件冷卻設備，包括液氮存儲罐，其通過管路連接噴嘴系統，該噴嘴系統安裝在真空爐上，排氣管與該真空爐相通，在該排氣管與真空爐連接的地方設有熱電偶。

本實用新型的積極進步效果在于：冷卻、升溫可以控制，不需要人工裝料卸料的全自動過程，不需要額外的空間，完全連續的載荷熱電偶文檔記錄，極好的可重復性，無表面的腐蝕，具有梯度深冷的深冷處理。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖所示實施例對本實用新型作詳細說明。

本實用新型中，液氮經過管路進入真空爐內，對工件進行深冷處理。液氮氣化后通過管路派出爐外。

如圖1所示，一種工件冷處理設備100，包括液氮存儲罐10，其通過管路12連接噴嘴系統20，該噴嘴系統20安裝在真空爐30上，排氣管40與該真空爐30相通。在排氣管與真空爐連接的地方設有熱電偶50。

零下196℃的無壓力狀態的液氮，通過噴嘴系統以汽化狀態噴霧進入熱區。

風扇系統（未示）將冷的氮氣分布在有效區內(像熱氣體的循環)，在這個過程中氮氣帶走工件的熱能，使用過的氮氣則通過排氣管排出。

熱電偶安裝在排氣管內，通過控制器比較排出氣體溫度與設定溫度，以調節液氮的供應量。

深冷過程結束時，排氣管上的排氣閥門和液氮存儲罐上的供應閥門相應關閉。

工件被加熱到出爐溫度（例如25℃），深冷過程結束。

本實用新型將深冷與真空淬火設備結合，即保留了原來設備的優點，又克服了已有設備的缺點。

盡管本實用新型依照其優選實施方式描述，但是存在落入本實用新型范圍內的改變、置換和各種替代等同物。這里提供的示例僅是說明性的，而不是對本實用新型的限制。

為了簡明，本說明書省略了對公知技術的描述。