铝合金淬火炉设计与应用

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1、铝合金淬火炉设计与应用铝合金淬火炉设计与应用铝合金淬火炉设计与应用铝合金淬火炉设计与应用铝合金淬火炉设计与应用铝合金淬火炉设计与应用《￡业炉,寄,淬,设经验t谎1993№3(总鞯59期)琦jo铝合金淬火炉设计与应用杨金华中国兵器主业第六设计研究院(邮编:石家庄050011)——I9,目前.在我国机械行业专门用于铝合金淬火的炉子还不太多,但是需要进行热处理的各种各样的铸锻铝合金工件却是大量的.由于铝合金具有不同于一般黑色金属的特性.如:对加热温度要求准确而且均匀.对需进行淬火处理的工件要求转移速度快.另外,由于铸锻铝台金的淬火温度与其熔点温度(658.c)很接近,故在加热过

2、程中必须有可靠的控温手段,不能使被加热的工件出现过烧现象.因此.这就给铝合垒热处理炉提出了不同于一股热处理炉的某些特殊要求.首先.为保证炉温均匀,炉子上必须设循环风机,以强制炉内气流循环.,这里气流速度起着关键作用,气流速度大,对均匀炉温有利由于气流在沿炉子内壁流动过程中产生温降,故甩气流循环次数(指每秒钟气流在炉内循环周期数)来反映气流速度与炉温均匀性的关系更确切一些.气流循环次数愈多.炉温均匀废愈好.当然.在一定的循环次数下,气流瘟动路途愈长,气流鹫和气流速度也应愈大.一般情况下,对炉温均匀度要求在±3～5Pc的炉子,其循环次数为0.8～I为宜积炉温均匀度要求为士5~

3、C的炉子,其循环次数在D.5～0.8较为合适..为确保炉温均匀,还应较合理地组织气流在炉瞠内的流动,因此,马弗装置是必不可少的.另外还应尽可能使炉子在高密闭状态下工作,尽可能减少炉件向周目盎闻散热.加热器的市置也应尽可能均匀配置.l984年.我院为莱厂引进国外的军品生产线设ff-_,一台铅合金淬火炉.按外方技术资料要求,该生产线制造的垒部复杂壳体和,8支架类零件,均采用美军标MIL—A一21I80,AL,Az56铸锻铝合金,并要求按美军拆MIL—H一6088E进行Ts(淬火加人工时效)热处理.r美军椿MIL—H一6088E中规定:当金属达到了规定的温度范围的最小值以后,具

4、有温度控制的加热炉内,其加热介质和金属町温度之燕应控制在所规定温差士5.F(相当于士3.1C)以内,当被加热工件达到可淬火状态(固熔态>时,在10秒钟之内,炉门迅速打开并将工件全部淬入淬火介质中.为j睛足此类工件的工艺要求,设计时我们采取了以下4项措搐:1炉型设计成长方形,高架式,炉口朝下,淬火水槽正对炉口.在车间地平面以下,如图1.推料小车在设有导轨的地面上前后行走.正常工作时,将工件装入料筐,用小车推到炉口下方,用商根链条吊入炉瞠中间进行加热弼时将小车再移至装料筐的位置.平常不工作时,推料小车又重新推至炉口下方,将水槽盖住2.炉体分成上下两部分,上半部足风机系统

5、选用n为600毫米的轴流式耐热锕风机叶片.风量为15000米/时,风压为284.2帕.气流循环次数为1.5次/秒.矾机系统单独成为一部分有3个优点:一是便于装,拆;二是便于调整风机轴对炉体的垂直度;三是当风机固高速旋转而产生震动时对炉体,特别是对加热的影响较小.下半部是马弗,加热器及炉衬.马弗采用4毫米厚的不锈钢板制成,在炉口处设4个支点将其托庄,全部重量直接蒋在炉子,F台t工业炉’经驻交流l993№3(总第69期)lr『’温度均匀一致.3.淬火机构.主要由炉盖窟闭机构和辩筐升降机构组成根据加热工艺要求,工件到温后,必须在l0秒钟内陵其全部入水,并且机构动作准晡,运行平稳

6、无相互碰撞.固此.将炉盖设干炉体下方.采喟双速电饥带行星减速器来啮合扇形齿轮,通过一根长轴带动平面四连杆机构使炉盖完成启闭动作.炉盖打开时,使用高速度(小于或等于6秒),关闭时使用低速(约10秒).为使炉盖开启到位更精确,还设有行程控制器,起到了双保险作用料筐升降,采用双速电机带动钢丝绳卷扬机构连接两根链条,穿过炉顶进入炉内,将料筐吊住,使料筐在炉膛到淬火水槽之间平稳升降.淬火时用高速度(小于或等于6秒),k升耐用低速度.4.温度控制.炉内设一个控温热电偶和3个不同的测温热电偶炉温控制采用可控硅控温仪实现PID调节,其特点是,通过热电偶测量炉子的温度,经控温仪与设定温度值

7、进行比较,计算出必要的修正量,调节供给炉丝的功率,将炉温偏差控制在最小范围内.3个不同区的测温热电偶,自上而下监测各区间的炉温波动情况,并通过温度数码显示装置反映出来,使操作者可随时读出各医的炉温值.另外,为防止因炉温超过既定数值,使工件出现过热熔化,控温系统内还设有超温声光报警装置.其次,该炉还有一个特点,就是设置了手动和自动联锁控制系统,自动控制时,炉盖打开(此时加热器自动断电,风机停止),工件下降f此时炉盖不能关闭),当吊勾吊起工件缓慢上升到位,护盖在10秒钟内平稳关闭,风机启动,加热器通电(此时炉盖不能打开).当采用手