一种高温、高压、高承重及快速冷却热处理炉的制作方法

1.本实用新型属于热处理炉技术领域，具体一种高温、高压、高承重及快速冷却热处理炉。


背景技术：

2.热处理是一种金属热加工工艺，通过加热、保温和冷却曲线控制，以获得预期的组织和性能，为了达到良好的热处理效果，需要相应的热处理设备即热处理炉；同时，对于需要避免热处理过程零件被氧化，制造真空环境保护零部件也是常用的方式。对于要求同时实现高温(1000度以上)、真空和快速冷却的热处理炉，现有技术采用特殊的、昂贵的材料做炉膛内胆，以承受高温和需要承受的压力；再通过多层结构过度，到外炉膛时温度达到普通金属材料承受范围，金属材料做外炉膛，利用金属材料的易加工性，实现对整个炉膛的真空密封；最后通过在金属炉膛部署水冷管道，实现快速冷却。这种设计方式，使得热处理炉炉膛结构复杂、成本高、炉膛尺寸大、能耗高、热处理炉体积大。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种高温、高压、高承重及快速冷却热处理炉，材料成本低、结构简单、炉膛有效空间紧凑、能耗低。
4.本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
5.一种高温、高压、高承重及快速冷却热处理炉，包括可分离的外炉膛和内炉膛，外炉膛位于内炉膛外部，且外炉膛内部设有加热元件；
6.所述内炉膛包括内胆盖、炉门堵头和内胆承台，内胆盖与内胆承台密封配合，炉门堵头位于内胆盖与内胆承台之间的密封空间中；所述炉门堵头上设有托盘，托盘上放置加热零部件；
7.所述内炉膛与真空泵、测温热电偶和泄压阀连接。
8.上述技术方案中，所述外炉膛分为a、b两部分，a、b两部分均与水平设置的滑轨配合，电机带动a、b两部分在滑轨上移动。
9.上述技术方案中，所述外炉膛为整体结构，且外炉膛顶端沿竖直方向设有滑轨，电机带动外炉膛在滑轨上移动。
10.上述技术方案中，所述外炉膛为整体结构，且内炉膛底端沿竖直方向设有滑轨，电机带动内炉膛在滑轨上移动。
11.上述技术方案中，所述外炉膛采用氧化铝纤维材料。
12.上述技术方案中，所述内胆盖采用耐高温、能承受真空的材料制作。
13.上述技术方案中，所述炉门堵头采用导热率低、能承受高温的材料制作。
14.上述技术方案中，所述内胆承台采用金属材料。
15.上述技术方案中，所述内胆盖与内胆承台采用密封圈密封，所述密封圈采用耐高温橡胶。
16.上述技术方案中，所述内炉膛还与水冷装置连接。
17.本实用新型的有益效果为：
18.本实用新型通过两层炉膛结构，外炉膛仅考虑加热能力，通过控制外炉膛或内炉膛移动，使得内炉膛进入和离开加热工作区；内炉膛炉胆采用两种材料的结构，内胆盖和炉门堵头承受高温、高压，内胆承台具备承重能力，且内胆承台采用金属材料，具有易加工的特点，顶部结构和底部结构之间通过密封圈实现真空密封；同时，内炉膛分别连接真空泵、测温热电偶、水冷装置和泄压阀连接；通过将炉门堵头暴露在外部环境形成强空气对流和水冷装置，实现加热零部件的快速冷却。本实用新型的热处理炉具备承重能力强、承受高温、高压和快速冷却的能力，结构简单，使用常规材料，体积小、能耗低，且设备造价和运行成本均较低。
附图说明
19.图1为本实用新型所述热处理炉第一种实施例结构示意图；
20.图2为本实用新型所述热处理炉第二种实施例结构示意图；
21.图3为本实用新型所述热处理炉第三种实施例结构示意图；
22.图中：1
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外炉膛a部分，2
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内胆盖，3
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炉门堵头，4
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外炉膛b部分，5
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托盘，6
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内胆承台，7
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滑轨，8
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电机，9
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密封圈。
具体实施方式
23.下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
24.实施例1
25.如图1所示，一种高温、高压、高承重及快速冷却热处理炉，包括外炉膛和内炉膛，外炉膛内部设有加热元件。
26.图1中，外炉膛为长方体结构，且底面为敞开式设计，外炉膛包括外炉膛a部分1和外炉膛b部分4；外炉膛a部分1由长方体结构的顶部、前后面和一侧面(图1所示为左侧面)构成，外炉膛b部分4为长方体结构的另一侧面，外炉膛a部分1和外炉膛b部分4底端均设有滑块，滑块与滑轨7配合，外炉膛a部分1和外炉膛b部分4均由电机8带动，使得外炉膛a部分1和外炉膛b部分4在水平方向的滑轨7上移动，实现外炉膛的合拢和分离，合拢时进行加热和保温，分离时实现散热。外炉膛a部分1和外炉膛b部分4均采用氧化铝纤维材料。
27.内炉膛由上部、中部和底部结构组成，上部结构即内胆盖2，由顶部和前、后、左、右侧面构成密封壳体，内胆盖2采用耐高温和能承受真空的材料(如耐高温石英)设计制作；中部结构是采用导热率低、能承受高温的材料(如耐高温石英)制作的炉门堵头3，该堵头可以是多层结构，用于隔热保温；炉门堵头3位于内胆盖2中，且炉门堵头3上设有托盘5，托盘5用于放置加热零部件；底部结构即内胆承台6采用金属材料(如不锈钢)，内胆承台6位于上部结构底端，用于放置炉门堵头3；且内胆承台6上设有接口，分别连接真空泵、测温热电偶、水冷装置和泄压阀；上部结构和底部结构之间使用密封圈9密封，密封圈9采用耐高温橡胶。
28.外炉膛除了采用长方体结构外，也可以采用其他结构，例如圆柱体；另外，除了使用顶部、前面、后面和左侧面为一体、右侧面为一体，还可以采用其他方式分离成若干个部
分，例如长方体结构以前后中线剖分成对称两部分，或圆柱体以过顶面圆心中线剖分成两部分，只要能通过将这些部分移动暴露出内炉膛，实现内炉膛和外部加速热交换即可。内炉膛也可以采用其他结构，例如圆柱体等。
29.本实施例中，热处理炉的工作过程为：
30.(1)电机8带动外炉膛a部分1、外炉膛b部分4向两侧移动，暴露出内炉膛；
31.(2)取下内炉膛上部结构即内胆盖2；
32.(3)在托盘5上摆放好需加热的零部件；
33.(4)盖上内胆盖2，使得内胆盖2和内胆承台6紧密配合；
34.(5)电机8控制外炉膛a部分1和外炉膛b部分4合拢；
35.(6)根据加热温控曲线和真空要求，分别启动真空泵和加热元件；
36.(7)加热完成，根据冷却温控曲线，控制外炉膛a部分1和外炉膛b部分4分离，如果有必要，再开启水冷装置加速降温过程；
37.(8)测温热电偶检测零部件的温度冷却到设定的温度时，开启泄压阀泄压；
38.(9)泄压完成后，打开内胆盖2，取出热处理零部件，热处理工艺流程结束。
39.实施例2
40.如图2所示，外炉膛为一整体结构，滑轨7竖直设置在外炉膛顶端，外炉膛上设有与滑轨7配合的滑块，热处理过程中，电机8带动外炉膛沿竖直方向移动，实现对内炉膛的封闭和暴露；本实施例中，其他部分的设置与实施例1相同。
41.实施例3
42.如图3所示，外炉膛为一整体结构，滑轨7竖直设置在内炉膛底端，内炉膛上设有与滑轨7配合的滑块，热处理过程中，电机8带动内炉膛沿竖直方向移动，实现对内炉膛的封闭和暴露；本实施例中，其他部分的设置与实施例1相同。
43.所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。