盤形件梯度熱處理裝置的製作方法

2023-05-11 04:47:21

專利名稱：盤形件梯度熱處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種盤形件熱處理裝置，特別涉及一種盤形件梯度熱處理裝置。
背景技術：

文獻「公開號是CN101845541A的中國發明專利」公開了一種用於雙合金盤類件的電阻加熱梯度熱處理裝置，公開了一種雙合金盤類件電阻加熱梯度熱處理裝置，參照附圖1，該裝置由梯度熱處理爐和水冷裝置組成。梯度熱處理爐由兩個半圓爐體構成，其內的支承隔離牆18、保溫蓋8和耐火爐襯15將加熱區與熱傳遞區分為內室和外室。內室由兩個半圓的支承隔離牆18、耐火爐襯15和保溫蓋8合攏圍成，並在內室置有電阻帶19以產生高溫輻射，額定溫度為900°C ;外室由支承隔離牆18和保溫蓋8合攏後圍成，無熱源，並與外界大氣相通；內室與外室之間設有放置盤類件試樣16的環孔。對盤類件試樣16進行熱處理時，盤緣處於高溫輻射區，當盤心部位依靠大氣冷卻時能形成50-70°C的溫度梯度。當在外室內安放一個冷卻裝置後，盤緣與盤心的溫度梯度也僅有300°C。因此，此裝置不能再更高的溫度上獲得更大的溫度梯度。

發明內容
為了克服現有的盤形件梯度熱處理裝置處理溫度低、溫度梯度小的不足，本發明提供一種盤形件梯度熱處理裝置。該裝置通過在上爐體和下爐體上分別設置一個冷卻箱，冷卻管道盤旋在冷卻箱中，冷卻箱中冷卻管道的周圍充填有導熱鹽，冷卻管道上設置有循環泵，下爐體內牆布置電阻帶，利用高性能電阻帶，可以實現高的加熱效率。通過冷卻箱中填充的導熱鹽，利用循環泵控制冷卻水流速度。可以提高梯度熱處理裝置的處理溫度，使得盤形件獲得更大的溫度梯度。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種盤形件梯度熱處理裝置，包括電阻帶I和熱電偶2，其特點是還包括上爐體7、下爐體9、上冷卻箱5、下冷卻箱11、上冷卻管道3、下冷卻管道10、導熱鹽6和循環泵4。所述熱電偶2是三支，以120°為間隔垂直分布於上爐體7上,上爐體7正中位置布置有上冷卻箱5,上冷卻管道3盤旋於上冷卻箱5中，上冷卻管道3的一端安置一個循環泵4，導熱鹽6充滿上冷卻箱5中盤旋的上冷卻管道3周圍。下爐體9上以120°為間隔水平布置三支熱電偶2，下爐體9正中位置布置有下冷卻箱11，下冷卻管道10盤旋於下冷卻箱11中，下冷卻管道10的一端安置一個循環泵4，導熱鹽6充滿下冷卻箱11中盤旋的下冷卻管道10周圍。下爐體9布置有電阻帶1，電阻帶I接有接線柱8，通過接線柱8與外界電源相連接。所述電阻帶I的材料是0Cr27A17Mo2。所述導熱鹽6的成分是質量比50%的BaCl2、30%的KCl和20%的NaCl。所述熱電偶2是R型鉬銠13-鉬熱電偶。本發明相比現有技術的有益效果是由於在上爐體和下爐體上分別設置一個冷卻箱，冷卻管道盤旋在冷卻箱中，冷卻箱中冷卻管道的周圍充填有導熱鹽，冷卻管道上設置有循環泵，下爐體內牆設置有電阻帶，利用高性能電阻帶，實現高的加熱效率。通過冷卻箱中填充的導熱鹽，利用循環泵控制冷卻水流速度。提高了梯度熱處理裝置的處理溫度，使得盤形件獲得更大的溫度梯度。盤緣加熱溫度由背景技術的900°C提高到1100°C以上，盤緣與盤心部位實現了 300 500°C的溫度梯度，獲得了「粗-細等軸晶」組織梯度，製造出了雙組織渦輪盤。下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。


圖I是背景技術一種用於雙合金盤類件的電阻加熱梯度熱處理裝置的示意圖。圖中，I-爐蓋，2-熱電偶，3-矽酸鋁纖維，4-進水管，6-出水管，7-熱電偶，8-保溫 蓋，9-接線柱，10-接線柱，11-外保溫層，12-爐殼,13-爐底版，14-絕熱板，15-耐火爐襯，16-試樣，17-熱電偶固定塊，18-支承隔離牆，19-電阻帶，20-萬向輪。圖2是本發明盤形件梯度熱處理裝置的結構示意圖。圖中，I-電阻帶，2-熱電偶，3-上冷卻管道，4-循環泵，5-上冷卻箱，6-導熱鹽，7-上爐體，8-接線柱，9-下爐體，10-下冷卻管道，11-下冷卻箱。
具體實施例方式參照附圖2，本發明包括電阻帶I、熱電偶2、上冷卻管道3、循環泵4、上冷卻箱5、導熱鹽6、上爐體7、接線柱8、下爐體9、下冷卻管道10和下冷卻箱11。其中，上爐體7上布置熱電偶2、上冷卻箱5、上冷卻管道10、導熱鹽6和循環泵4 ;下爐體9上除了布置熱電偶2、下冷卻箱11、下冷卻管道10、導熱鹽6和循環泵4以外，還布置了高性能電阻帶l(0Cr27A17Mo2鐵鉻鋁電阻帶，額定加熱溫度1400°C，額定加熱率10°C /s)，對盤形件的盤緣部位進行輻射加熱。上冷卻箱3和下冷卻箱11中均填充導熱鹽6，具體成分是質量比50%的BaCl2、30%的KCl和20%的NaCl，並布置冷卻管道、通以冷卻水。利用熱水循環泵4控制冷卻水流速度，範圍是100-1000L/H。鉬銠13-鉬熱電偶(R型)垂直布置於上爐體7、水平布置於下爐體9上，上、下爐體各安裝三根。通過高性能電阻帶I對盤形件的盤緣部位進行輻射加熱，通過上冷卻箱5、下冷卻箱11對盤心進行充分冷卻，獲得盤緣與盤心部位的溫度梯度。梯度熱處理具體實施步驟裝爐移出上爐體7，裝入盤形件，移入上爐體7。要求盤心部分上、下兩端面與上爐體和下爐體緊密接觸。預冷卻以100L/H水流速度通水lOmin，預冷卻導熱鹽及冷卻箱。熱處理打開加熱電源；溫度升至300°C，關閉電源；調節循環泵4，增大水流速度至200L/H ；IOmin後，打開加熱電源，溫度升至600°C，關閉電源；調節循環泵4，增大水流速度至400L/H ；15min後，打開加熱電源，溫度升至900°C，關閉電源；調節循環泵4，增大水流速度至700L/H ；
15min後，打開加熱電源,溫度升至1050°C,關閉電源；調節循環泵4，增大水流速度至1000L/H ；15min後，打開加熱電源,溫度升至1150°C ；60min後，關閉電源，常開循環泵4。 出爐盤形件冷卻至室溫後，關閉循環泵4，移出上爐體7，取出盤形件，移入上爐體7，完成對盤形件的梯度熱處理。
權利要求
1.一種盤形件梯度熱處理裝置，包括電阻帶(I)和熱電偶(2)，其特徵在於還包括上爐體(7)、下爐體(9)、上冷卻箱(5)、下冷卻箱(11)、上冷卻管道(3)、下冷卻管道(10)、導熱鹽(6)和循環泵(4);所述熱電偶(2)是三支，以120°為間隔垂直分布於上爐體(7)上，上爐體(7)正中位置布置有上冷卻箱(5)，上冷卻管道(3)盤旋於上冷卻箱(5)中，上冷卻管道(3)的一端安置一個循環泵(4)，導熱鹽(6)充滿上冷卻箱(5)中盤旋的上冷卻管道(3)周圍；下爐體(9)上以120°為間隔水平布置三支熱電偶(2)，下爐體(9)正中位置布置有下冷卻箱(11)，下冷卻管道(10)盤旋於下冷卻箱(11)中，下冷卻管道(10)的一端安置一個循環泵(4)，導熱鹽(6)充滿下冷卻箱(11)中盤旋的下冷卻管道(10)周圍；下爐體(9)布置有電阻帶(1)，電阻帶(I)接有接線柱(8)，通過接線柱(8)與外界電源相連接。
2.根據權利要求I所述的盤形件梯度熱處理裝置，其特徵在於所述電阻帶(I)的材料是 0Cr27A17Mo2o
3.根據權利要求I所述的盤形件梯度熱處理裝置，其特徵在於所述導熱鹽￠)的成分是質量比50 %的BaCl2'30 %的KCl和20 %的NaCl。
4.根據權利要求I所述的盤形件梯度熱處理裝置，其特徵在於所述熱電偶(2)是R型鉬銠13-鉬熱電偶。
全文摘要
本發明公開了一種盤形件梯度熱處理裝置，用於解決現有的盤形件梯度熱處理裝置處理溫度低、溫度梯度小的技術問題。技術方案是在上爐體和下爐體上分別設置一個冷卻箱，冷卻管道盤旋在冷卻箱中，冷卻箱中冷卻管道的周圍充填有導熱鹽，冷卻管道上設置有循環泵，下爐體內牆設置有電阻帶，利用高性能電阻帶，實現高的加熱效率。通過冷卻箱中填充的導熱鹽，利用循環泵控制冷卻水流速度。提高了梯度熱處理裝置的處理溫度，使得盤形件獲得更大的溫度梯度。盤緣加熱溫度由背景技術的900℃提高到1100℃以上，盤緣與盤心部位實現了300～500℃的溫度梯度，獲得了「粗-細等軸晶」組織梯度，製造出了雙組織渦輪盤。
文檔編號C21D9/00GK102643958SQ20121012599
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月26日 優先權日2012年4月26日
發明者姚澤坤, 寧永權 申請人:西北工業大學