冷却装置与热处理辅助设备

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1、第八章冷却装置与热处理辅助设备在热处理过程中，工件加热后需要以不同的冷却速度进行冷却，从而获得所要求的组织及性能。影响工件冷却速度的因素很多，包括冷却方式，介质类型，介质温度以及介质、工件的运动情况和操作方法等。这些因素中大部分均与冷却装置有关。因此，结构合理、性能优良的冷却装置是保证热处理效果和产品质量的根本保证。冷却装置(冷却设备)是热处理炉不可分割的一部分，有的热处理炉(某些连续炉、密封箱式炉等)本身就包括了冷却装置。冷却装置包括淬火装置、缓冷装置、淬火校正装置、淬火成型装置、淬火介质的加热及冷却装置等。在进行热处理操作时，还不可避免地要进

2、行一些辅助操作，如工件的表面清理、清洗、校正，有的甚至需要表面处理等。相应的设备称为热处理辅助设备。本章主要介绍常见的冷却装置和热处理辅助设备。§8.1淬火槽淬火槽是装有淬火介质的容器，当工件浸入槽内冷却时，需能保证工件以合理的冷却制度均匀地完成淬火操作，使工件达到技术要求。一、淬火槽的基本结构淬火槽结构比较简单，主要由槽体，介质供入或排出管，溢流槽等组成，有的附加有加热器、冷却器、搅拌器和排烟防火装置等。1、淬火槽体淬火槽体通常是上面开口的容器形槽体，其横截面形状一般为长方形、正方形和圆形，而以长方形应用较广。配合井式淬火炉的淬火槽一般为圆形。

3、淬火槽通常是由低碳钢板焊接而成，内外涂有防锈漆。2、循环溢流装置淬火槽的淬火介质入口一般在槽子的底部，通过上部溢流槽排出。溢流槽设在淬火槽上口边缘的外侧与槽壁焊在一起，淬火槽壁上面开有溢流孔或溢流缝隙，并隔有过滤网，使淬火介质流入溢流槽。3、温度控制装置淬火介质的温度是影响工件淬火效果的重要因素之一，因此严格地控制淬火槽中介质的温度，是保证热处理的一个措施。(1)加热装置淬火介质的加热方法较多，通常可往介质中注入热介质，投入炽热金属块，安装管状加热器等。其中管状加热器应用较广，有的配有温度自动控制系统。当淬火介质的温度低于给定的下限时，电加热器通

4、电加热；当介质的温度超过给定的上限时，电加热器停止加热，循环泵启动，热的介质流经冷却系统冷却，然后返回淬火槽，这样可使淬火介质的温度能自动控制在给定的温度范围内。(2)冷却装置通常为了保证淬火槽能够正常地连续工作，使淬火介质得到比较稳定的冷却性能，需要将被淬火工件加热了的淬火介质冷却到规定的温度范围内。淬火介质的冷却方式很多。常见的有以下几种：①自然冷却淬火介质只靠本身自然冷却，冷却效果很差，安装在地面上的中型淬火槽，冷却速度不超过3～5℃/h；安装在地坑中的淬火槽，冷却速度为1～2℃/h;一般用于生产量很小的周期性淬火冷却。②搅拌冷却搅拌加速介

5、质的流动，其降温要比自然冷却的快。别外，机械搅拌可显著加强瘁火介质的冷却性能。③蛇形管或冷却水套冷却将铜管或钢管盘绕布置在淬火槽的内侧或在淬火槽的外部设置冷却水套，使冷却水通入蛇形管或冷却水套中，以冷却淬火淬火介质。其冷却系统中进行循环效果要比前两种方法好，但是一般只适用于小型淬火槽。④循环转换冷却常用于生产批量较大、连续生产或大型淬火槽，冷却效果最好。经过冷却系统冷却的淬火介质，送入淬火槽，被加热的淬火介质排到冷却系统中进行循环冷却。4、淬火槽的机械搅拌装置搅拌装置由电动搅拌器和导向装置组成，能增加淬火介质的流动速度，控制淬火介质的流动方向，使

6、淬火槽内的介质温度均匀，有效地提高淬火介质的冷却能力，改善淬火效果。搅拌器的位置一般有上置式，侧置式和底置式。有的搅拌器还可以改变转数，变化转动方向等，可以根据需要在淬火槽中安装一台或几台搅拌器。搅拌器所需的功率是根据淬火槽的体积和淬火介质的种类确定的。另外，搅拌容易导致污垢上浮，影响淬火质量，所以在工程中使用相对较少。5、排烟装置排烟装置主要用于淬火油槽，淬火盐浴槽，以排除淬火槽蒸发的烟气和其它有害气体，使之达到国家对一环境保护的规定，并保证操作人员的健康。排烟方式一般在淬火槽上部设置顶部排烟罩，或在侧面设置侧抽风装置。前者由于影响吊车操作，一

7、般多用于小型淬火槽。侧抽风装置的抽风口多设于淬火槽的两侧，开口才度接近淬火槽的边长。为了改善通风效果，有时采用一侧吹风，另一侧抽风的措施。6、灭火装置在淬火油槽上，于淬火液面上部的侧面设置多孔灭火装置，当油面起火时，可喷出惰性气体灭火。工程中使用相对较少，一般用手持灭火器。二、普通淬火槽普通淬火槽是用途最广的淬火槽，其结构、形状、尺寸也多种多样，选择和确定的原则，主要根据产量和淬火工件的尺寸、单件重量以及热处理炉的工作尺寸和操作条件来决定。对于产量不大的小型淬火槽，多采用冷却水套结构或在油槽内侧安装螺旋形水管、蛇形管进行冷却；对于产量较大的淬火槽

8、，常附设淬火介质冷却用的循环装置，将热介质经冷却后再循环回淬火槽使用。三、周期作业机械化淬火槽周期作业机械化淬火槽与普通淬火槽相比，设有