[發(fā)明專利]基于加熱氣體精確控溫的梯度熱處理爐及熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110410196.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN113234914B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王民慶;劉國(guó)懷;杜金輝;王昭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京鋼研高納科技股份有限公司;鋼鐵研究總院;東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C21D9/34
• 分類號(hào): C21D9/34;C21D1/34;C21D11/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 張嶺;趙保迪

1. 一種基于加熱氣體精確控溫的梯度熱處理爐，其特征在于，包括： 上爐體（1）、下爐體（2）、熱風(fēng)循環(huán)組件以及氣冷組件（8）；

所述上爐體（1）內(nèi)形成有上腔體（11），所述上腔體（11）內(nèi)設(shè)置有用于對(duì)空氣進(jìn)行加熱的熱風(fēng)加熱組件（4）；

所述下爐體（2）內(nèi)形成有下腔體（21），所述下腔體（21）內(nèi)設(shè)置有用于對(duì)盤形工件（9）的輪緣部分進(jìn)行加熱的環(huán)狀電熱組件（5）；

所述下腔體（21）內(nèi)還設(shè)置有隔熱組件，所述隔熱組件用于隔離盤形工件（9）的輪緣部分和輪轂部分；

所述熱風(fēng)循環(huán)組件能夠?qū)犸L(fēng)加熱組件（4）加熱后的空氣輸出至盤形工件（9）的輪轂部分的上下表面進(jìn)行加熱；

所述氣冷組件（8）用于將冷卻空氣送入輪轂加熱區(qū)域?qū)嗇灢糠值募訜釡囟冗M(jìn)行調(diào)節(jié)；

所述下爐體（2）內(nèi)插入設(shè)置有多個(gè)熱電偶（100），所述熱電偶（100）用于測(cè)量盤形工件（9）的輪緣部分和輪轂部分的溫度；

所述熱風(fēng)循環(huán)組件包括設(shè)置于上爐體（1）內(nèi)并位于上腔體（11）上部的壓風(fēng)室（61），所述壓風(fēng)室（61）內(nèi)設(shè)置有高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)（62），所述高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)（62）的進(jìn)風(fēng)口連接有吸風(fēng)筒（63），所述吸風(fēng)筒（63）貫穿上腔體（11）并與輪轂加熱區(qū)域連通；

所述壓風(fēng)室（61）底壁設(shè)置有多個(gè)與上腔體（11）連通的出風(fēng)管（64），所述上腔體（11）下端設(shè)置有多個(gè)與上腔體（11）連通的上噴風(fēng)管（66），所述壓風(fēng)室（61）內(nèi)的空氣經(jīng)出風(fēng)管（64）、上腔體（11）和上噴風(fēng)管（66）噴射至盤形工件（9）輪轂部分的上表面；

所述壓風(fēng)室（61）側(cè)壁連接有循環(huán)風(fēng)管（67），所述循環(huán)風(fēng)管（67）沿著氣流方向的末端連接有下噴風(fēng)管（69），所述壓風(fēng)室（61）內(nèi)的空氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)管（67）和下噴風(fēng)管（69）噴射至盤形工件（9）輪轂部分的下表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度熱處理爐，其特征在于，所述上噴風(fēng)管（66）和所述下噴風(fēng)管（69）相對(duì)于盤形工件（9）的表面以吸風(fēng)筒（63）的軸線為軸沿著徑向和周向均勻布設(shè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度熱處理爐，其特征在于，所述循環(huán)風(fēng)管（67）包括位于上爐體（1）內(nèi)并與壓風(fēng)室（61）側(cè)壁連接的上管體（671）以及設(shè)置于下爐體（2）內(nèi)的下管體（672），所述上管體（671）和下管體（672）連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度熱處理爐，其特征在于，所述隔熱組件包括上隔熱筒（71）和下隔熱筒（72）；

所述上隔熱筒（71）位于盤形工件（9）與上爐體（1）之間并套設(shè)于上噴風(fēng)管（66）外部；

所述下隔熱筒（72）位于盤形工件（9）與下爐體（2）的底部?jī)?nèi)表面之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度熱處理爐，其特征在于，所述熱風(fēng)加熱組件（4）包括多個(gè)沿著上腔體（11）的側(cè)壁周向均布設(shè)置的鐵鉻鋁加熱帶；

所述環(huán)狀電熱組件（5）包括多個(gè)沿著下腔體（21）的側(cè)壁周向均布設(shè)置的鐵鉻鋁加熱帶。

6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的梯度熱處理爐的梯度熱處理方法，其特征在于，包括：

步驟S1，裝爐：分離上爐體（1）和下爐體（2），將盤形工件（9）放置于下爐體（2）內(nèi)，將上爐體（1）蓋合于下爐體（2）上；

步驟S2，梯度熱處理：?jiǎn)?dòng)環(huán)狀電熱組件（5）對(duì)盤形工件（9）的輪緣部分進(jìn)行加熱，同時(shí)啟動(dòng)熱風(fēng)循環(huán)組件和熱風(fēng)加熱組件（4）對(duì)盤形工件（9）的輪轂部分進(jìn)行加熱，盤形工件（9）的輪緣部分和輪轂部分同時(shí)升溫至設(shè)定溫度；啟動(dòng)氣冷組件（8），保持盤形工件（9）的輪緣部分溫度恒定，環(huán)狀電熱組件（5）對(duì)盤形工件（9）的輪緣部分持續(xù)升溫至目標(biāo)溫度并保持溫度達(dá)到熱處理時(shí)間；

步驟S3，出爐：當(dāng)盤形工件（9）自然冷卻至室溫后，分離上爐體（1）和下爐體（2）并將盤形工件（9）取出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱處理方法，其特征在于，在步驟S2中，環(huán)狀電熱組件（5）對(duì)盤形工件（9）的輪緣部分進(jìn)行加熱時(shí)，在輪緣部分向內(nèi)過渡的方向，溫度偏差不超過10℃。