一种钛合金热处理用循环冷却装置的制作方法

本发明涉及热处理，具体涉及一种钛合金热处理用循环冷却装置。

背景技术：

1、钛合金由于具有比强度高、使用范围广、良好的抗腐蚀性和加工性能等，被广泛应用于航空航天及其发动机结构中。热处理是提高钛合金机械性能的一种重要手段。

2、现有的热处理大多为加热、保温、快速冷却的工艺，但是针对钛合金工件，热处理工艺更加复杂，大多为先加热、保温、再加到更高温度、然后再进行快速冷却的工艺，热处理工艺更加复杂，则对冷却装置有更高的要求。

3、快速冷却的目的是通过急冷手段使金属内部的晶粒来不及生长，而提高材料性能，通常采用淬火油进行冷却，大多放置在油槽内进行；淬火时，内部的淬火油温度升高，需要进行循环冷却，但是现有的循环冷却装置在使用的过程中仍然存在一些问题。

4、针对一些形状较为复杂厚薄不均的钛合金工件，在降温淬火时，钛合金工件与淬火油之间接触的温差相近，使得钛合金工件厚薄不同位置处降温速度差异较大，无法针对性降温，影响热处理效果，影响冷却效率。

技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种钛合金热处理用循环冷却装置，用来解决上述背景技术中提出的现有钛合金热处理冷却时，钛合金工件厚薄不同位置处降温速度差异大，影响冷却效率的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种钛合金热处理用循环冷却装置，包括箱体和设置于箱体外侧的循环管,所述循环管用于冷却循环箱体内的冷却油，所述循环管包括进油管、出油管和冷却管；所述箱体上设置有用于调节导入箱体内冷却油导入位置的调节机构；

4、所述调节机构包括转动连接于进油管端部的弯头，所述箱体上设置有角度控制机构和位置控制机构，所述角度控制机构用于调节弯头的角度，所述位置控制机构用于调节弯头的位置。

5、作为本发明进一步的方案：所述角度控制机构包括安装于箱体上的第一电机，所述第一电机的输出端和弯头上均设置有第一带轮，两个所述第一带轮上张紧有同一齿形带。

6、作为本发明进一步的方案：所述位置控制机构包括弧形连接管、套设于弧形连接管上的弧形套管和驱动机构，所述弧形连接管设置于进油管端部与弯头之间，所述弧形连接管的一端与进油管端部连接，所述弯头转动连接于弧形套管上，所述驱动机构用于驱动弯头移动。

7、作为本发明进一步的方案：所述驱动机构包括安装于箱体上的气缸，所述气缸的伸缩端设置有连接块，所述第一电机的输出轴上转动连接有连接杆，所述连接杆的一端转动连接于弯头上，所述连接杆上设置有凸块，所述连接块上开设有滑槽，所述凸块滑动连接于滑槽内。

8、作为本发明进一步的方案：所述箱体上设置有用于对循环管进行水冷散热的水冷散热机构，所述水冷散热机构包括用于对循环管内冷却油进行降温的水冷管，所述水冷管包括多个套设于循环管上的环形管，多个所述环形管之间设置有连通管，所述环形管的内部设置有挡片，所述挡片用于控制环形管内的水流流向，当水流流入到环形管内时，受到挡片阻挡，循环一圈后从连通管导入到下一个环形管内，所述循环管上设置有用于辅助冷却油散热的辅助散热机构。

9、作为本发明进一步的方案：所述辅助散热机构包括设置于进油管上的粗管，所述粗管内设置有导流轴，所述导流轴上设置有多个螺旋导流片，所述粗管上设置有多组散热片，每个所述散热片上均开设有多个通孔。

10、作为本发明进一步的方案：所述箱体上设置有用于对循环管内冷却油进行风冷散热的风冷散热机构，所述风冷散热机构包括设置于箱体上的导风壳，所述导风壳套设于粗管上，所述导风壳内设置有风扇，所述箱体上安装有用于驱动风扇转动的第二电机。

11、作为本发明进一步的方案：所述导风壳内开设有导风腔和开口部，所述开口部位置处设置有折边，所述折边用于对开口部导出的风进行导流。

12、作为本发明进一步的方案：所述导风壳为环形结构，环形结构的内壁为锥形结构，且环形结构壁厚在开口部位置处收窄，风在导风腔内积聚后，通过开口部导出。

13、作为本发明进一步的方案：所述进油管和出油管设置于箱体上，所述冷却管的两端分别与进油管和出油管连接，所述冷却管用于对箱体底部降温。

14、本发明的有益效果：

15、1、通过设置调节机构，实现对导入箱体内的冷却油导入方向和导入位置调节，可调节冷却油导入方向，使得可控制钛合金工件的其中一个区域正对冷区油导入方向，实现针对性降温，提高局部位置的快速降温效率；弯头与进油管之间具有一定的温度差，将钛合金工件放置在箱体内淬火时，调节弯头位置，将钛合金较厚的工件部位靠近弯头，并调节弯头喷出口正对工件侧壁，较薄的工件部位远离弯头，如此减小钛合金工件各部位降温速度差异，控制钛合金工件各部位的降温速度，适配更加复杂工序的热处理工艺，提高热处理效果；

16、2、通过设置水冷散热机构，在冷却油循环的过程中与循环管内高温度冷却油换热，实现水冷散热，且通过循环管环形结构的设置，可减缓低温冷水在连通管内的流经时间，提高与高温冷却油的换热效果；

17、3、通过设置辅助散热机构，通过粗管、导流轴和螺旋导流片的导向分流，减缓冷却油的流经速度，使得流入到粗管内的冷却油可以充分与环形管内低温冷水进行热交换，提高降温效果；且通过碟形结构散热片的设置，通过环形管降温时，使得散热片靠近粗管位置处温度高，远离粗管温度处温度低，形成明显温差，进而促进空气流动，形成风，通过通孔的设置，使得风从通孔进入到靠近粗管位置处，受热后向远离粗管发散，此时经过每组散热片之间，空间变窄，风速加快，进一步加快粗管附近空气的流动性，形成风冷；

18、4、通过设置风冷散热机构，随着箱体内冷却油的流动，带动风扇转动，进而带动外界空气导入到导风壳内，通过导风壳将空气灌入到通孔内，增大空气流动性，进而提高风冷效果。

技术特征：

1.一种钛合金热处理用循环冷却装置，包括箱体(1)和设置于箱体(1)外侧的循环管(2),所述循环管(2)用于冷却循环箱体(1)内的冷却油，所述循环管(2)包括进油管(21)、出油管(22)和冷却管(23)；其特征在于，所述箱体(1)上设置有用于调节导入箱体(1)内冷却油导入位置的调节机构(3)；

2.根据权利要求1所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述角度控制机构(34)包括安装于箱体(1)上的第一电机(341)，所述第一电机(341)的输出端和弯头(33)上均设置有第一带轮(342)，两个所述第一带轮(342)上张紧有同一齿形带(343)。

3.根据权利要求2所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述位置控制机构(35)包括弧形连接管(31)、套设于弧形连接管(31)上的弧形套管(32)和驱动机构，所述弧形连接管(31)设置于进油管(21)端部与弯头(33)之间，所述弧形连接管(31)的一端与进油管(21)端部连接，所述弯头(33)转动连接于弧形套管(32)上，所述驱动机构用于驱动弯头(33)移动。

4.根据权利要求3所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述驱动机构包括安装于箱体(1)上的气缸(351)，所述气缸(351)的伸缩端设置有连接块(352)，所述第一电机(341)的输出轴上转动连接有连接杆(353)，所述连接杆(353)的一端转动连接于弯头(33)上，所述连接杆(353)上设置有凸块(354)，所述连接块(352)上开设有滑槽(355)，所述凸块(354)滑动连接于滑槽(355)内。

5.根据权利要求1所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述箱体(1)上设置有用于对循环管(2)进行水冷散热的水冷散热机构(4)，所述水冷散热机构(4)包括用于对循环管(2)内冷却油进行降温的水冷管(41)，所述水冷管(41)包括多个套设于循环管(2)上的环形管(411)，多个所述环形管(411)之间设置有连通管(412)，所述环形管(411)的内部设置有挡片(413)，所述挡片(413)用于控制环形管(411)内的水流流向，当水流流入到环形管(411)内时，受到挡片(413)阻挡，循环一圈后从连通管(412)导入到下一个环形管(411)内，所述循环管(2)上设置有用于辅助冷却油散热的辅助散热机构(42)。

6.根据权利要求5所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述辅助散热机构(42)包括设置于进油管(21)上的粗管(421)，所述粗管(421)内设置有导流轴(422)，所述导流轴(422)上设置有多个螺旋导流片(423)，所述粗管(421)上设置有多组散热片(424)，每个所述散热片(424)上均开设有多个通孔(425)。

7.根据权利要求1所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述箱体(1)上设置有用于对循环管(2)内冷却油进行风冷散热的风冷散热机构(5)，所述风冷散热机构(5)包括设置于箱体(1)上的导风壳(51)，所述导风壳(51)套设于粗管(421)上，所述导风壳(51)内设置有风扇(52)，所述箱体(1)上安装有用于驱动风扇(52)转动的第二电机(55)。

8.根据权利要求7所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述导风壳(51)内开设有导风腔(53)和开口部，所述开口部位置处设置有折边(54)，所述折边(54)用于对开口部导出的风进行导流。

9.根据权利要求7所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述导风壳(51)为环形结构，环形结构的内壁为锥形结构，且环形结构壁厚在开口部位置处收窄，风在导风腔(53)内积聚后，通过开口部导出。

10.根据权利要求1所述的一种钛合金热处理用循环冷却装置，其特征在于，所述进油管(21)和出油管(22)设置于箱体(1)上，所述冷却管(23)的两端分别与进油管(21)和出油管(22)连接，所述冷却管(23)用于对箱体(1)底部降温。

技术总结本发明公开了一种钛合金热处理用循环冷却装置，涉及热处理技术领域，包括箱体和设置于箱体外侧的循环管,循环管用于冷却循环箱体内的冷却油，循环管包括进油管、出油管和冷却管；箱体上设置有用于调节导入箱体内冷却油导入位置的调节机构。本发明通过设置调节机构，实现对导入箱体内的冷却油导入方向和导入位置调节，弯头与进油管之间具有一定的温度差，将钛合金工件放置在箱体内淬火时，调节弯头位置，将钛合金较厚的工件部位靠近弯头，并调节弯头喷出口正对工件侧壁，较薄的工件部位远离弯头，如此减小钛合金工件各部位降温速度差异，控制钛合金工件各部位的降温速度，适配更加复杂工序的热处理工艺，提高热处理效果。技术研发人员：吴定涛,苏黎受保护的技术使用者：遵义金业机械铸造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5