11冷却装置及热处理辅助设备

1.1第十一章冷却装置及热处理辅助设备授课人：杨晓敏NorthUniversityofChinaCollegeofMaterialsScienceandEngineering2008.01.04返回总目录1.2教学提示教学要求：冷却设备包括淬火、缓冷、淬火校正、淬火成型和冷处理等各种主要设备以及一些如表面清理、清洗等的辅助设备。第十一章冷却装置及热处理辅助设备：了解冷却装置和一些热处理辅助设备。1.3第十一章冷却装置及热处理辅助设备缓冷设备主要用于退火冷却。若通保护气氛，还有防止工件在冷却过程中氧化、脱碳的作用。缓冷可以在热处理炉内进行，采用适当方法(如改变供热、间隙供热、停止供热、打开炉门、向炉内吹送冷气等)来控制其冷却速度。冷却坑通常为一普通地坑或稍加砌衬。大型铸、锻件、型材等在炉内加热后，取出放入坑中，再覆以铁屑、木炭用等，任其冷却。冷处理是将淬火工件冷至室温以下的低温保温，促使钢中残余奥氏体继续转变，以达到提高硬度、稳定组织和工件尺寸的效果。淬火冷却设备的作用是实现钢的淬火冷却，达到所要求的组织和性能；同时应避免工件在冷却过程中开裂和减少变形。1.4§11－1淬火槽§11－2淬火介质的循环冷却系统§11－3淬火机和淬火压床§11－4热处理辅助设备第十一章冷却装置及热处理辅助设备1.51淬火槽的基本结构。2淬火介质的加热和冷却方式有哪几种？3淬火介质的循环冷却系统构成及各组成部分的作用。4淬火机和淬火压床作用、应用及分类。5常用的热处理辅助设备及作用。第十一章冷却装置及热处理辅助设备1.6§11－1淬火槽一、淬火槽的基本结构－槽体、介质供入和排出管、溢流槽、加热装置、冷却装置、机械搅拌装置等1、淬火槽体1.7§11－1淬火槽一、淬火槽的基本结构2、淬火介质的加热装置(1)利用燃料在淬槽火外加热。适用尺寸较小淬火槽(2)向淬火用水或水溶液中通入蒸汽加热。缺点会改变水溶液的浓度。(3)将炽热金属块投入淬火槽中加热。不易控温，只可偶尔用于小批生产。(4)在淬火槽中安装管状电热元件。用的最多。1.8§11－1淬火槽一、淬火槽的基本结构3、淬火介质的冷却装置（1）、自然冷却效果不好。（2）、搅拌冷却冷却效果比自然冷却好。主要其搅动作用，提高其冷却能力（3）、吹送压缩空气冷却效果比搅拌冷却大，并有较大的搅动作用。但可能形成气泡，使工件表面氧化和产生软点。（4）、采用冷却水套或蛇形管冷却冷却效果较好，适用于小型淬火槽（5）、置换冷却冷却效果最好，常用于连续生产和成批生产。1.9§11－1淬火槽3、淬火介质的冷却装置1.10搅拌淬火介质可提高介质运动速度，控制介质运动方向，使槽内介质温度均匀；还可防止淬火油过热。1.11为使工件的局部或孔洞部位冷却，可采用引导淬火介质流过或喷射到工件淬火部位的淬火装置。§11－1淬火槽1.12§11－1淬火槽二、非机械化淬火槽置换冷却式淬火槽1—淬火槽2-介质排出口3-溢流槽4-事故排油管1.13§11－1淬火槽1.14二、机械化淬火槽——安装有提升或运送工件的机械化装置，可进行机械化自动化操作（一）周期作业机械淬火槽（设有提升工件的机械化装置）悬臂式提升机淬火槽、料斗式提升机淬火槽等。（二）连续作业机械化淬火槽（设有输送带连续作业的机械化升降运送装置）输送带式淬火槽、螺旋输送式淬火槽、液流提升式淬火槽等。§11－1淬火槽1.15三：淬火槽设计基本步骤：根据工件的材料、形状、尺寸、重量和技术要求，淬火槽的作业方式、生产率和投料批量等，先确定淬火介质种类和需要量，然后确定淬火槽的形状、尺寸、介质冷却装置和机械化装置，并选择各种附属设施。§11－1淬火槽1.16冷却系统淬火介质冷却系统用于冷却从淬火槽中被置换出来的热淬火介质，经冷却和过滤后重新送回淬火槽继续使用。淬火介质的冷却，一般为集中循环冷却，淬火介质的冷却系统通常由淬火槽、泵、过滤器、冷却器和集液槽组成。§11－2淬火介质的循环冷却系统1.171.18§11－3淬火机和淬火压床一、作用（1）使工件在压力下淬火冷却，以减少工件变形与弯曲。（2）把工件热成形和淬火工序合并为一个工序，以简化工序和节能。二、应用淬火机和淬火压床主要用于尺寸比较大，厚度比较薄的圆盘类和长轴类容易变形件，也用于形状比较复杂的零件(如曲轴、凸轮轴等)。1.19§11－3淬火机和淬火压床三、分类齿轮淬火压床：在淬火冷却过程中对齿轮间隙施以压力，泄压时，淬火件自由变形；加压时，矫正变形；在压力交替作用下，工件淬火变形得到矫正。轴类淬火机：用于轴类等细长工件的整体淬火和局部淬火。工件在加压下淬火，同时不停的转动，以保证工件冷却均匀和防止变形。锯片淬火压床：适用薄板型工件的加压淬火。成型淬火机：热成形机和淬火机合并的设备，工件在淬火过程中完成热冲压、弯曲等成形加工。1.20§11－4热处理辅助设备热处理辅助设备包括：可控气氛发生装置进行工件表面清理清洗校正热处理用夹具起重运输等操作所用的各种设备1.21一、清理设备——清除工件表面氧化皮等污物所用的设备。化学清理设备：化学方法清除工件表面氧化皮和粘附的不溶于水的盐类。酸洗槽。§11－4热处理辅助设备1.22机械清洗设备：速度很大的砂粒或铁丸喷射工件表面，或者借工件之间、工件与设备构件之间和工件与滚筒筋肋的相互碰撞，清除氧化皮。清理滚筒——内壁设有筋肋的转动滚筒。喷砂机——利用高速运动的固体粒子撞击工件表面。抛丸机——借叶轮旋转所产生的离心力将铁丸抛射到工件表面。§11－4热处理辅助设备1.23§11－4热处理辅助设备二、清洗设备——清洗工件表面粘附的油、盐及其它污物所用的设备。清洗槽——将工件浸入清洗液中清洗。清洗机——装有机械化装料及运送工件的机构和清洗装置。三、校正与校直设备——校正或校直变形工件。手动压力机、液压校正机、回火压床等等1.24热处理用夹具1.25热处理用夹具1.26