一种粉末高温合金制件淬火装置及其工作方法与流程

本发明涉及合金淬火加工，具体为一种粉末高温合金制件淬火装置及其工作方法。

背景技术：

1、粉末冶金高温合金由于具有组织均匀、无宏观偏析、合金化程度高、屈服强度和疲劳强度优良等特点，成为先进航空发动机零部件首选材料，其制备流程包括制粉－筛分－除气装包套－热等静压－等温模锻－热处理－机加工等步骤，为了提高合金制件的物理特性，通常需要对合金制件进行淬火。

2、公开号为cn115446316a的中国公开专利文件，公开了一种粉末高温合金制件用自动淬火装置及方法，包括机体，所述机体内设有淬火平台，且所述淬火平台上设有将待淬火的合金制件向上顶的上顶旋转机构，且所述机体上设有竖直设置的升降台，所述升降台上设有与上顶旋转机构相配合的电磁加热圈，所述升降台上设有向加热的合金制件进行喷射淬火液的喷头，所述机体上设有倾斜设置的接料板，且所述淬火平台上设有将淬火平台上加热的合金制件推送到接料板上的推出机构，且所述机体还设有与淬火平台对接的合金制件进行自动上料的上料机构。本发明全程进行自动上料、淬火以及出料，有效节约了大量的劳动力，并提高了工作效率。

3、上述现有技术中无法保障淬火后合金制件的强度和硬度，导致产品淬火成型质量不佳，因此需要研制一种新型粉末高温合金制件淬火装置及其工作方法来解决上述存在问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种粉末高温合金制件淬火装置及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术中无法保障淬火后合金制件的强度和硬度，导致产品淬火成型质量不佳的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉末高温合金制件淬火装置，包括淬火炉体、冷却机罐和回火炉体，所述淬火炉体的前端表面分别安装有温度传感器、气压表和计时器，淬火炉体的内部安装有淬火夹具，淬火夹具的两侧通过固定支架与淬火炉体的内壁固定连接，所述淬火炉体的壳体包括防火保温内胆、玻璃纤维隔热层和合金外包层，所述冷却机罐的内部设置有冷却水槽，冷却水槽内安装有液位计，所述回火炉体的内部设置有回火槽，回火炉体的外部安装有氧气输送机构。

3、基于上述，所述淬火炉体的侧表面安装有密封炉盖，密封炉盖通过法兰件与淬火炉体固定连接，淬火炉体的底端安装有进气管道，进气管道上设置有进气开关阀。

4、基于上述，所述淬火夹具上安装有限位夹板，限位夹板的上端设置有螺纹管，螺纹管的内部安装有锁紧螺杆，锁紧螺杆与螺纹管之间通过螺纹旋接固定。

5、基于上述，所述锁紧螺杆的上端设置有控制旋钮，锁紧螺杆的下端设置有夹持块，限位夹板之间设置有合金制件，锁紧螺杆通过夹持块与合金制件紧密贴合固定。

6、基于上述，所述冷却机罐的外部安装有冷却水进泵，冷却水进泵的出水端通过冷却水管路与冷却水槽内部连通。

7、基于上述，所述回火炉体的前端表面设置有密封炉门，氧气输送机构通过喷气嘴与回火炉体的内部连通。

8、基于上述，所述淬火炉体、冷却机罐和回火炉体的底端均安装有承载底座。

9、基于上述，一种粉末高温合金制件淬火工作方法，包括下列方法步骤：

10、s1、首先对粉末高温合金制件进行清洗，去除其表面的污垢和氧化物，然后检查制件的尺寸和形状，确保符合淬火要求；

11、s2、打开密封炉盖，将清洗后的粉末高温合金制件放入固定在淬火夹具中，确保制件在淬火过程中保持正确的位置和姿态，将淬火炉体加热至预定的淬火温度，淬火温度控制在300-500℃；

12、s3、在淬火炉体中保持预定的淬火温度，进行保温一段时间，以确保粉末高温合金制件内外温度均匀，保温时间控制在1-2小时；

13、s4、将淬火夹具从淬火炉体中取出，放入冷却机罐的中冷却水槽，向其内部注入冷却水，让粉末高温合金制件迅速冷却；

14、s5、将冷却后的粉末高温合金制件放入至回火炉体中进行回火作业，回火温度控制在150-200℃；

15、s6、对淬火后的粉末高温合金制件进行性能检测，包括硬度、强度和韧性，确保淬火效果达到预期要求。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明通过对粉末高温合金制件进行装夹定位、淬火加热、保温、冷却和冷却后回火作业，通过在300-500摄氏度左右的温度下进行淬火，可以使金属材料的晶粒尺寸更加细小，这有助于提高材料的强度和硬度，同时保持一定的韧性，同时可以显著提高合金件的硬度，从而提高其耐磨性和抗疲劳性能，大大提高了合金制件的硬度和强度，从而提高其承载能力和耐磨性，使其具备优异的结构性能，提升了产品的淬火出料质量；

18、(2)本发明通过设置有防火保温内胆，可以有效防止淬火炉体内部在淬火作业时热量的流失，能提高淬火作业效率，通过设置有玻璃纤维隔热层，可以有效对淬火炉体内部热量进行隔绝防护，防止炉体内部热量传递到外部，通过设置有合金外包层，可以提高整个淬火炉体的结构强度，防止其发生开裂损坏现象；

19、(3)本发明中合金在淬火过程中会产生大量的内应力，这些应力可能导致材料变形或开裂，回火可以通过加热和冷却过程来减轻或消除这些内应力，提高材料的稳定性和可靠性，回火炉体的外部安装有氧气输送机构，通过氧气输送机构可以向回火炉体内部输送氧气，从而提高回火炉体内部燃烧效率；

20、(4)该淬火方法处理有助于提高粉末高温合金制件的耐热性能，使其在高温环境下具有良好的稳定性和抗氧化性，通过该淬火方法，可以改善粉末高温合金制件的表面质量，提高其耐腐蚀性能，延长其使用寿命。

技术特征：

1.一种粉末高温合金制件淬火装置，包括淬火炉体(1)、冷却机罐(2)和回火炉体(3)，其特征在于，所述淬火炉体(1)的前端表面分别安装有温度传感器(6)、气压表(5)和计时器(11)，淬火炉体(1)的内部安装有淬火夹具(19)，淬火夹具(19)的两侧通过固定支架(23)与淬火炉体(1)的内壁固定连接，所述淬火炉体(1)的壳体包括防火保温内胆(22)、玻璃纤维隔热层(21)和合金外包层(20)，所述冷却机罐(2)的内部设置有冷却水槽(16)，冷却水槽(16)内安装有液位计(18)，所述回火炉体(3)的内部设置有回火槽(13)，回火炉体(3)的外部安装有氧气输送机构(12)。

2.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金制件淬火装置，其特征在于：所述淬火炉体(1)的侧表面安装有密封炉盖(7)，密封炉盖(7)通过法兰件(8)与淬火炉体(1)固定连接，淬火炉体(1)的底端安装有进气管道(9)，进气管道(9)上设置有进气开关阀(10)。

3.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金制件淬火装置，其特征在于：所述淬火夹具(19)上安装有限位夹板(24)，限位夹板(24)的上端设置有螺纹管(28)，螺纹管(28)的内部安装有锁紧螺杆(27)，锁紧螺杆(27)与螺纹管(28)之间通过螺纹旋接固定。

4.根据权利要求3所述的一种粉末高温合金制件淬火装置，其特征在于：所述锁紧螺杆(27)的上端设置有控制旋钮(26)，锁紧螺杆(27)的下端设置有夹持块(25)，限位夹板(24)之间设置有合金制件(29)，锁紧螺杆(27)通过夹持块(25)与合金制件(29)紧密贴合固定。

5.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金制件淬火装置，其特征在于：所述冷却机罐(2)的外部安装有冷却水进泵(15)，冷却水进泵(15)的出水端通过冷却水管路(17)与冷却水槽(16)内部连通。

6.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金制件淬火装置，其特征在于：所述回火炉体(3)的前端表面设置有密封炉门(14)，氧气输送机构(12)通过喷气嘴与回火炉体(3)的内部连通。

7.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金制件淬火装置，其特征在于：所述淬火炉体(1)、冷却机罐(2)和回火炉体(3)的底端均安装有承载底座(4)。

8.一种粉末高温合金制件淬火工作方法，基于上述权利要求1-7任意所述的一种粉末高温合金制件淬火装置，其特征在于，包括下列方法步骤：

技术总结本发明公开了一种粉末高温合金制件淬火装置，包括淬火炉体、冷却机罐和回火炉体，所述淬火炉体的前端表面分别安装有温度传感器、气压表和计时器，淬火炉体的内部安装有淬火夹具，淬火夹具的两侧通过固定支架与淬火炉体的内壁固定连接，所述淬火炉体的壳体包括防火保温内胆、玻璃纤维隔热层和合金外包层，所述冷却机罐的内部设置有冷却水槽，冷却水槽内安装有液位计，所述回火炉体的内部设置有回火槽，回火炉体的外部安装有氧气输送机构。本发明通过对粉末高温合金制件进行装夹定位、淬火加热、保温、冷却和冷却后回火作业，大大提高了合金制件的硬度和强度，使其具备优异的结构性能，提升了产品的淬火出料质量。技术研发人员：周振,王薇薇,刘建华,陈岩,李海生,张韧受保护的技术使用者：航大（厦门）新材科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5