《热处理原理与工艺 教学课件 ppt 作者 赵乃勤 第12章 常用热处理炉简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热处理原理与工艺 教学课件 ppt 作者 赵乃勤 第12章 常用热处理炉简介（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第12章 常用热处理炉简介,12.1 热处理电阻炉 12.2 热处理浴炉 12.3 可控气氛热处理炉 12.4 真空热处理炉 12.5 表面热处理设备,12.1 热处理电阻炉,热处理电阻炉是以电能为热源，电流通过电热元件而发出热量，借助辐射和对流的传热方式将热量传给工件，使工件加热到所要求的温度。,12.1.1 热处理电阻炉的基本类型,1.周期作业式电阻炉 2.连续作业式电阻炉,1.周期作业式电阻炉,周期作业式电阻炉的主要特点是：工件整批入炉，在炉中完成加热、保温等工序，因此要求炉子的升温要快，蓄热量要小。常用的周期作业式电阻炉炉型有箱式炉、井式炉、台车式炉等。,2.连续作业式电阻炉,表12-
2、1 连续作业式电阻炉的形式和用,2.连续作业式电阻炉,表12-1 连续作业式电阻炉的形式和用,2.连续作业式电阻炉,表12-1 连续作业式电阻炉的形式和用,12.1.2 箱式电阻炉,图12-1 RX3系列中温(950)箱式电阻炉结构 1炉门 2热电偶 3炉壳 4炉衬 5炉罩 6加热元件 7炉底板 8炉门行程开关压紧凸轮 9炉门升降机构,12.1.2 箱式电阻炉,图12-2 RX3系列炉实物照片,12.1.3 井式电阻炉,图12-3 中温井式电阻炉结构示意 1炉壳 2炉衬 3电热元件 4炉盖 5炉盖升降机构,12.1.3 井式电阻炉,图12-4 RQ3系列井式气 体渗碳炉实物照片,12.1.4
3、台车式炉及罩式炉,1.台车式炉 2.罩式炉,1.台车式炉,图12-5 台车式 1炉壳 2炉衬 3电热元件 4电 接头 5台车驱动装置 6台车 7炉门 8炉门升降机构,1.台车式炉,图12-6 台车式炉实物照片,2.罩式炉,图12-7 罩式退火炉结构示意 a)加热罩 b)冷却罩 1加热罩外壳 2炉衬 3内罩 4风扇 5导向装置 6冷却装置 7鼓风装置 8喷水装置 9底栅 10底座 11抽真空系统 12充气系统,2.罩式炉,图12-8 罩式炉实物照片,12.2 热处理浴炉,热处理浴炉是利用液体介质加热或冷却工件的一种热处理炉。液体介质为熔盐、熔融金属或合金、熔碱、油等。,12.2.1 热处理浴炉的
4、特点,热处理浴炉具有以下优点： 1)工作温度范围较宽(601350)，可完成多种工艺，如淬火、正火、回火、局部加热、化学热处理、等温淬火、分级淬火等，只有退火不能进行。 2)加热速度快，温度均匀，不易氧化、脱碳。 3)炉体结构简单，高温下使用寿命较长。 4)能满足特殊工艺要求，对尺寸不大、形状复杂、表面质量要求高的工件，如刃具、模具、量具及一些精密零件特别适用。 5)炉口敞开，便于吊挂，工件变形小。 与电阻炉相比浴炉具有以下缺点： 1)装料少，只适用于中小零件加热。 2)介质消耗多，热处理成本高。 3)炉口经常敞开，盐浴面散热多，降低热效率。 4)介质蒸发，恶化劳动条件，污染环境。 5)操作技
5、术要求高，需防止带入水分，引起飞溅或爆炸等安全问题。,12.2.2 热处理浴炉的分类,图12-9 外热式坩埚浴 1接线柱 2保护罩 3炉面板 4排气罩 5炉盖 6坩埚 7炉衬 8电热元件 9炉壳 10流出孔,12.2.2 热处理浴炉的分类,图12-10 插入式电极盐浴炉结构示意 1坩埚 2炉膛 3炉胆 4电极 5电极柄 6汇流板 7冷却水管 8炉盖,12.2.2 热处理浴炉的分类,图12-11 埋入式浴炉电极的埋入方 a)侧埋式 b)顶埋式,12.3.1 可控气氛热处理炉的分类,可控气氛热处理炉种类很多，有周期式和连续式之分。 周期炉有井式炉和密封箱式炉(又称多用炉)，适用于多品种小批量生产，
6、可用于光亮淬火、光亮退火、渗碳、碳氮共渗等热处理。 连续炉有推杆式、转底式及各种形式的连续式可控气氛渗碳生产线等，适用于大批量生产，可以进行光亮淬火、回火、渗碳及碳氮共渗等热处理。,12.3.2 可控气氛热处理炉的结构特点,(1) 炉子要具备高的密封性 (2)设有前室或者前后室 (3)炉内气氛要均匀 (4)采用高铝质耐火砖(抗渗砖)作内衬 (5)设有火帘与防爆装置,(1) 炉子要具备高的密封性,为了防止炉子吸入空气而破坏炉内气氛，必须维持几个至几十个毫米水柱的正压。,(2)设有前室或者前后室,密封箱式炉的炉子前端设有一个前室，内充有可控气氛，它是作为工件进出炉的过渡区，防止工件出炉淬火前的氧化
7、。,(3)炉内气氛要均匀,炉内气氛均匀可以保证渗碳件碳浓度一致，在光亮淬火时可以避免工件局部脱碳或者局部增碳。,(4)采用高铝质耐火砖(抗渗砖)作内衬,可控气氛炉大多数不设马弗罐，因而炉气直接与炉内衬接触，因此应使耐火材料具有抗还原性和抗渗碳性的能力。,(5)设有火帘与防爆装置,在炉子前后室都应装设火帘管，其作用是当前后室打开时，从火帘管中喷出可燃气体，经燃烧形成气幕封住炉门孔，以减少空气的吸入，这对炉内气氛的稳定和防止前后室发生爆炸都有一定的作用。,12.3.3 密封箱式炉,1.密封箱式炉的基本结构 2.密封箱式炉组成的生产线,1.密封箱式炉的基本结构,图12-12 单推拉料式密封箱式炉结构
8、简图 1辅助推拉料机构 2淬火装置 3前室 4风扇 5中间门升降机构 6缓冷水泵 7辐射管 8热电偶 9加热室风扇 10可控气氛装置 11加热室,1.密封箱式炉的基本结构,图12-13 RM系列密封箱式炉(多用炉)照片,2.密封箱式炉组成的生产线,图12-14 密封箱式炉生产线示例 1待处理区 2轨道送料车 3工夹具区 4夹具运送滚道 5密封式箱式炉 6控制柜 7卸料场 8质量检查室 9处理后成品架 10校直及清理设备 11井式回火炉 12箱式回火炉 13清洗设备 14发生炉 15装夹及准备区,12.3.4 推杆式光亮淬火连续炉,图12-15 推杆式光亮淬火连续炉 1前推料液压缸 2前室 3防
9、爆装置 4前室门液压缸 5前炉门液压缸 6炉体风扇装置 7炉体 8后炉门液压缸 9后室 10升降台 11后拉料机构 12淬火油槽 13纵向运输机构 14炉底电阻板 15清洗机 16炉墙电阻板 17前 侧进料机构 18油下平推液压缸 19变压器,12.3.4 推杆式光亮淬火连续炉,图12-16 推杆炉实物照片,12.4 真空热处理炉,1.外热式真空热处理炉 2.内热式真空热处理炉,1.外热式真空热处理炉,图12-17 几种外热式真空热处理炉结构示意图 a)钟罩式 b)井式 c)双层式 d)二室式 1加热室 2真空容器 3电热元件 4密封垫 5大气 6外罩 7耐火材料 8挡板 9水套 10冷却室
10、11窥视孔 12粗真空室 13微真空室,1.外热式真空热处理炉,图12-18 立式双室真空气淬 1工件取出门 2冷却室 3工作台 4加热室 5石墨电热元件 6保温材料 7闸板阀 8风扇 9散热器 10工件升降用油缸,2.内热式真空热处理炉,(1)负压气冷炉(气淬炉) (2)负压油冷炉(油淬炉) (3)三室真空淬火炉,2.内热式真空热处理炉,图12-19 立式底装料真空气淬炉照片,(1)负压气冷炉(气淬炉),图12-18所示为立式双室真空气淬炉的结构示意图，由加热室、中间闸板阀、冷却室和炉料升降机构组成。,(2)负压油冷炉(油淬炉),图12-20 卧式负压油冷炉结构示意 1工件传送机构 2炉门
11、3风扇 4加热室 5石墨带电热元件 6真空系统 7搅拌器,(3)三室真空淬火炉,图12-21 卧式双室油淬炉照片,(3)三室真空淬火炉,图12-22 CF-Q型三室真空炉结构示意 1冷却挡板 2内冷却器 3压力淬火风扇 4隔门 5电热元件 6炉底板 7油淬升降机构 8底盘 9内室 10炉底板升降机构 11油加热器 12油喷嘴,12.5.1 感应加热设备,1.感应热处理原理及设备的分类和特点 2.感应器的设计,1.感应热处理原理及设备的分类和特点,表12-2 感应加热设备的电流频率范围及主要特征,1.感应热处理原理及设备的分类和特点,表12-2 感应加热设备的电流频率范围及主要特征,2.感应器的
12、设计,图12-23 中、高频感应器结构示意图 a)中频感应器 b)高频感应器 1施感导体 2汇流排 3接线座 4冷却水管 5喷水管,2.感应器的设计,表12-3 感应器与工件间隙尺寸,12.5.2 离子渗氮炉,1.炉体结构特点 2.供电系统 3.抽气系统和供气系统,1.炉体结构特点,(1)上炉体 (2)炉底 (3)炉膛 (4)密封,1.炉体结构特点,图12-24 钟罩式离子渗氮炉的结 1双层炉体 2内阳极 3观察窗 4瓷绝 缘子 5屏蔽罩 6阳极接线柱 7底盘 8抽气系统 9真空泵 10电阻真空 计规管 11进水管 12阴极托盘装置 13进氨气管 14出水管,(1)上炉体,钟罩式炉的炉顶和炉壁
13、合为一体，构成上炉体，外形酷似钟罩，故而得名。,(2)炉底,炉底一般用820mm厚钢板制成，冷却水套厚1020mm。,(3)炉膛,炉膛的容积主要根据放置工件的要求以及必要的炉内构件尺寸和位置来决定，要保证使炉内气体有自由流动的空间。,(4)密封,离子轰击加热装置的炉体一定要密封，密封的主要部分包括炉体与炉底的接触面，阴、阳极接线柱等各种炉内构件在炉底的引出部位，以及送气与抽气管路同炉体的连接处等。,2.供电系统,(1)电源 (2) 功率 (3)灭弧装置,(1)电源,要求电源能输出01000V连续可调的直流电。,(2) 功率,电源功率取决于炉内工件总的起辉面积，通常按25W/cm2确定。,(3)
14、灭弧装置,图12-25 钟罩式离子 渗氮炉实物照片,3.抽气系统和供气系统,在使用离子轰击加热装置进行离子渗氮时，必须先将炉内空气抽到16.7Pa，然后才起辉。起辉后，继续向炉外抽出废气，同时通入工作气体(氨气或氮气和氢气)，炉内压强保持在113Pa。 抽气系统主要由真空泵、真空管道、真空阀门和真空计组成。离子渗氮炉多选用旋片式机械真空泵(ZX系列)，可根据炉体容积大小和生产要求选一台或两台泵。,12.5.3 激光表面改性设备,1.激光器 2.导光聚焦系统 3.激光加工机及控制系统 1.热处理炉是如何分类的？ 2.试对比周期作业式电阻炉与连续作业式电阻炉的特点。 3.试对比低温、中温及高温井式电阻炉的特点和应用。 4.简述热处理浴炉的特点和分类。 5.简述可控气氛热处理炉的分类和结构特点。 6.简述密封箱式炉的结构及发展。 7.内热式真空热处理炉的优缺点各有哪些？ 8.试说明各类感应加热设备的频率及用途。 9.感应器的设计都包括哪些内容?其设计依据是什么? 10.试说明离子渗氮炉的结构特点。,图12-26 光学谐振腔示意,
