金屬鈦卷材真空熱處理爐制造技術

一種金屬鈦卷材真空熱處理爐，它包括抽真空系統、電加熱系統、內循環冷卻系統、檢測監控和操作系統，爐體包括上爐蓋、爐身和能與爐身活動連接的下爐座；爐身中設多層隔熱反射屏包圍的爐膛，爐膛內壁上設電加熱組件，電加熱組件之間設溫度監測元件，爐身設在臺架上，下爐座內設物料承重盤，下爐座在爐底升降機上，設于臺架下的爐底升降機的上升或下降，使下爐座與爐身密封閉合或分離。本實用新型專利技術可以提高熱處理效率，降低產品的成本，可以一次性處理大量的金屬鈦，而且處理后的產品顏色保持光亮。同時對鈦卷材進行熱處理，層與層之間不會粘結在一起，保證卷材各部分硬度均勻。進行熱處理所需時間短，工作效率高。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種金屬熱處理領域的設備，具體是一種金屬鈦真空熱處理爐。
技術介紹
鈦及鈦合金強度高，耐高溫、耐腐蝕性好，具有良好的低溫韌性，生物相容 性，因而被廣泛應用于國防、化工、能源、航空航天和生物工程等領域。但鈦在 加工過程中，經軋制、拉拔后會出現加工硬化的現象，易和許多材料發生粘著磨 損，從而限制了它更廣泛的應用。鈦在加工時會產生加工硬化，塑性降低。通過退火可以消除加工硬化并可產 生再結晶，使材料軟化，塑性提高。其中不產生再結晶，只是消除加工應變的稱 為消除應力退火。為了提高耐蝕性和加工時的表面耐蝕性以及利用其干涉色的表 面著色處理，有時也將釹的表面進行氧化處理。經對現有技術的文獻檢索發現，雷霆等在《稀有金屬》，2007年第31期第 126-130頁上發表的"精密異型鈦材加工的熱處理工藝研究"對精密異型鈦材進 行熱處理的工藝進行了研究。選擇外熱式真空退火爐，對精密異型鈦材進行退火 處理。具體的工藝過程可分為兩個階段熱處理前的預處理，包括清洗、堿洗、 酸洗。目的是清除材料表面的氧化皮、吸氣層以及殘留的潤滑劑等污染物；熱處 理過程真空退火，確定退火工藝，對鈦材進行真空退火處理。其缺點是功率不 大，每次熱處理的鈦材質量較少，效率低，投資和單位成本都很大。其次，對真 空爐的真空度要求較高，熱處理前的預處理較復雜。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種大型真空熱處理設備，通過這種大 型真空熱處理設備，可以一次性處理大量的金屬鈦及其合金，處理后的產品顏色 保持光亮，對鈦巻材進行熱處理時，層與層之間不會粘結在一起，保證巻材各部 分硬度均勻。金屬鈦巻材真空熱處理爐，它包括抽真空系統、電加熱系統、內循環冷卻系 統、檢測監控和操作系統，其特征是爐體包括上爐蓋、爐身和能與爐身活動連接的下爐座；爐身中設多層隔熱反射屏包圍的爐膛，爐膛內壁上設電加熱組件，電 加熱組件之間設溫度監測元件，爐身設在臺架上，下爐座內設物料承重盤，下爐 座在爐底升降機上，設于臺架下的爐底升降機的上升或下降，使下爐座與爐身密 封閉合或分離。本技術針對目前的金屬鈦熱處理爐效率低，每次只能處理少量金屬鈦， 而且單位產品的成本很高，以及真空度要求很高等方面的不足，提供了一種比較 優異的金屬鈦熱處理方法。可以極大的提高熱處理效率，降低產品的成本，可以 一次性處理大量的金屬鈦，而且處理后的產品顏色保持光亮。同時對鈦巻材進行 熱處理時，層與層之間不會粘結在一起，保證巻材各部分硬度均勻。該專利技術進行 熱處理所需時間短，工作效率高。比目前絕大多數的金屬鈦熱處理爐都具有更高 的效率和更低的單位成本。本技術可以對金屬鈦巻和冷軋鈦材進行真空熱處理。附圖說明圖1為真空熱處理爐系統結構圖。 圖2為爐體剖面圖。圖3為下爐座和升降機示意圖，其中a表示液壓水平移動裝置，b表示液壓 升降。圖4為抽真空系統示意圖。 圖5為內循環冷卻系統示意圖。具體實施方式圖1所示的真空熱處理爐系統結構，包括爐體l，支撐爐體的臺架2，升降 機3，水平移動物料車4，內循環冷卻系統5，抽真空系統6，爐體水冷循環系統 7，檢測監控和操作系統在圖中未描出。爐體1包括上爐蓋16、爐身17和下爐座18。上爐蓋16壁采用雙層夾壁結構，由雙層標準封頭及法蘭盤組焊而成，夾層 內循環冷卻水進行冷卻，內封頭和法蘭盤采用優質不銹鋼材料制造，內封頭內壁 采用內拋光工藝，上爐蓋16同爐身17連接采用多個螺栓緊固密封連接結構；上爐蓋的隔熱反射屏101采用全金屬隔熱反射屏的形式，由四層耐高溫不銹 鋼板和一層耐熱不銹鋼板固定框架組成。防爆裝置9用來在冷卻時當爐內充入氬氣壓力過高時，自動泄壓自行啟動并保證工作安全；一支測溫熱電偶13裝在上爐蓋16中間伸進爐膛內，以測量物料件心部的溫度。爐身17裝有雙層殼體、隔熱反射屏102、電加熱組件11和控溫熱電偶14等。爐身壁采用雙層夾壁結構，由雙層內外爐筒及法蘭盤組焊而成，夾層內循 環冷卻水進行冷卻，內爐筒和法蘭盤采用優質不銹鋼材料制造，內壁采用內拋光 工藝，上爐蓋16同爐身17連接采用多個螺栓連接結構，下爐座18同爐身17連 接采用多個可拆卸密封扣緊連接；隔熱反射屏102采用全金屬隔熱反射屏的形式，由四層耐高溫不銹鋼板和 一層耐熱不銹鋼板固定框架組成。在隔熱屏下部設有若干快冷噴氣口，設備進行 快冷工藝時可使氣流均勻噴向熱處理物件；并在隔熱屏上部設有若干快冷噴氣回 流口 ，設備進行快冷工藝時可使氣流均勻回流到內冷卻循環風機進口處；電加熱組件11由電加熱元件111和水冷電極112串連組成，電加熱元件111 選用鎳鉻電阻(Cr20Ni80)合金扁帶，串掛在隔熱反射屏內壁上，通過設在爐膛 夾層壁的水冷電極112與外接電源相連接。爐膛內設六件以上電加熱元件111, 每三件電熱加熱元件設一支控溫的熱電偶14，熱電偶與外設的溫度監控和操作 系統相連接，根據溫度變化調控熱處理爐的工作狀態。參看圖3所示，下爐座18包括爐底座、隔熱反射屏103及物料承重盤架15。 爐底座采用雙層夾壁結構，由雙層標準封頭及法蘭盤組焊而成，夾層內循環 冷卻水進行冷卻，內封頭和法蘭盤采用優質不銹鋼材料制造，內封頭內壁采用內 拋光工藝，下爐座同加熱爐體連接采用多個可拆卸式密閉扣緊連接結構；下爐座18隔熱反射屏103采和全金屬隔熱反射的形式，由四層耐高溫不銹鋼 板和一層耐熱不銹鋼板固定框架組成。固定框架上設承載物料12的物料承重盤15。物料承重盤15為陶瓷制品，用來放置熱處理j牛，它對熱處理件和爐膛無污染。隔熱反射屏IO包括上爐蓋16內和下爐座18內的圓板形隔熱反射屏101和 103及爐身17內的圓環壁隔熱反射屏102，上、下圓板與圓環壁相蓋合形成加熱爐膛。下爐座18由液壓升降機支撐升降，下爐座18上升到爐身的下法蘭盤底平 面為止，用扣緊裝置敲緊固定，下降時到物料車4的擱架41上為止。臺架2采用型鋼及鋼板焊合而成，用于支撐包括上爐蓋和爐身結構，在臺 架一邊裝有操作工上下梯子，用來方便操作和維修。爐底座升降機3采用液壓升降機構，用油缸活塞31支撐下爐座18、物料承 重盤15及物料12，用來升降爐底座及被處理物料之用。升降機3左右有由導向 橫桿23、導向軸承22和導向桿21組成的導向裝置，使爐底座能沿著固定的導 軌桿21進行上下升降并能準確自動定位。液壓油缸32設在臺架2下的地坑24 里，以便油缸活塞下降至最低點時，下爐座正好擱放在水平移動物料車上。物料車4由水平軌道42承載，采用液壓水平推拉機構43移動爐底座裝卸 物料，方便物料裝卸。參看圖4所示，真空系統6由機械泵61、羅茨泵62、擴散泵63、真空管道 及閥門等組成。機械泵61與羅茨泵62串連，羅茨泵62與擴散泵63串連，擴散 泵63連接于爐身17進出氣口。抽真空系統的工作狀態是首先開始用機械泵抽真空，由于機械泵自身的 特點，真空度達不到要求。此時機械泵的閥門關閉。擴散泵的閥門打開，開始繼 續抽真空。它是利用低壓、高速和定向流動的油蒸氣射流抽氣的真空泵。這種泵 的極限真空為10" 10's帕，工作壓力范圍為10" 10、白，抽速范圍為幾十至十 幾萬升/秒。油擴散泵是獲得高真空的主要設備，所用的真空爐中只要真空度達 到6.67X1(T3帕就可以滿足設備的需求本文檔來自技高網...

【技術保護點】
金屬鈦卷材真空熱處理爐，它包括抽真空系統、電加熱系統、內循環冷卻系統、檢測監控和操作系統，其特征是爐體包括上爐蓋、爐身和能與爐身活動連接的下爐座；爐身中設多層隔熱反射屏包圍的爐膛，爐膛內壁上設電加熱組件，電加熱組件之間設溫度監測元件，爐身設在臺架上，下爐座內設物料承重盤，下爐座在爐底升降機上，設于臺架下的爐底升降機的上升或下降，使下爐座與爐身密封閉合或分離。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周國展，張龍方，
申請(專利權)人：奉化市光亮熱處理電爐有限公司，
類型：實用新型
國別省市：33[中國|浙江]