一種氣液型金屬超低溫處理方法及設備的製作方法
2023-04-24 06:30:06
專利名稱：一種氣液型金屬超低溫處理方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬低溫處理方法及設備，具體地說是氣液型金屬超低溫處理方法及設備。
自一九七三年美國材料改進公司首先使用乾燥氣體深冷法(Pern-O-Bond)以來，金屬超低溫處理技術有了很大的發展。目前，超低溫處理方法兩種類型1)壓縮空氣膨脹致冷方法，處理時溫度達-110℃～120℃，但不足之處是啟動時間長，不適合間斷，小批量或單件生產，設備投資大，維修和保養設備技術複雜、噪音大。
2)液氮深冷方法，又分a)氣態型，處理溫度-120℃，不足之處是要使用昂貴的低溫泵或液氮高壓罐減壓氣化，控制難，費用高;
b)液態型，溫度可達-196℃，不足之處是液氮消耗後不能及時補充，影響溫度水平，工件浸入液氮，溫度梯度變化太大，易造成工件的脆裂。
本發明的目的是克服上述現有技術中之不足，而提供一種控制溫度方便的超低溫金屬處理方法及設備。
本發明是這樣實現的
將待處理工件懸放於工作室(5)頸口之上，啟動空壓機(1)，將壓縮空氣從管路(15)注入密封的液氮充灌容器(2)中，使液氮充灌容器(2)中的液氮經管路(16)壓入敝口且上部為半球形的低溫工作室(5)內，當工作室(5)內液氮達到一定高度後停止輸液氮，工件緩慢勻速下降至給定高度，使工件溫度降至-180℃，並在不與液氮接觸狀態下保冷一段時間，待保冷結束，工件快速上升，取出復熱至室溫;若使工件達到更低的溫度，則在工件溫度達到-180℃後，繼續向工作室(5)內充注液氮，使整個工件完全浸入到液氮中，工件溫度可低達-196℃，待一段時間後，快速取出復熱至室溫。
本發明的優點是1、既可作為氣態型低溫處理方法;又可作為液態型低溫處理方法，轉換靈活，操作方便，自動化程度高，無噪聲汙染，佔空間小，不需特殊的維護保養技術，處理工件質量好。
2、可以連續生產，亦可間斷生產，既適用單件生產，又適用批量生產，效率高。
3、利用壓縮空氣的壓力，把空氣壓入容器的空間並帶入熱量使液氮面上壓強增大，將液氮迅速壓入低溫工作室，代替了昂貴的低溫泵和高壓液氮儲罐，經濟、安全，可靠。
4、節能，提高工效，易於工業推廣使用。
附圖
本發明工藝過程及設備示意圖實施例目前，現有技術中，液氮的充灌採用兩種方式，一是採用低溫泵抽泵，低溫泵需在極低溫的環境中工作，因此，對泵的技術要求甚高，隨之而帶來的是造價昂貴，另一類是採用高壓液氮儲罐，利用罐的高壓，經減壓閥充注到工作室，這樣的系統複雜，難於維修。本發明則改變了現有技術中的傳統方式，使用普普通通的空壓機(1)，經管路(15)，將壓縮空氣壓入液氮充灌容器(2)中，該灌為防爆與絕熱材料製成，由密封帽(9)嚴格密封，容器(2)中的液氮液面高度由探測器(3)測量，根據其測量的結果，決定是添加還是停止添加液氮，容器(2)中的液氮，由於壓縮空氣和其帶入的熱量，使液面上的壓力急聚增大，從而將液氮經管路(16)迅速的注入低溫工作室(5)內，工作室(5)是常敝口的上部為半球型的絕熱容器，敝口是保證壓力不增大，保證安全，上部成半球形，是保證冷量反射集中於待處理工件上，由於液氮的氣化，在這種結構下，可使液面上至容器口之間的溫度低達-180℃，能獲得很好的處理效果，在容器(5)中有液面高度探測器(6)，還有測量溫度的測量計(4)，控制工作室(5)內液氮的高度可以調節工作室(5)內的溫度，當工件進入工作室(5)，不接觸液氮，則可實現氣態型低溫處理，即溫度可達-180℃，要繼續向工作室(5)內充注液氮，使整個工件浸入液氮，從而實現液態型低溫處理，溫度可達-196℃。所以本發明非常簡便合理的實現氣-液一體，而且工藝及設備十分簡單，控溫效果理想。
權利要求
1.一種氣液型金屬超低溫處理方法，其特徵是將待處理工件懸放於工作室(5)頸口之上，啟動空壓機(1)，將壓縮空氣從管路(15)注入密封的液氮充灌容器(2)中，使液氮充灌容器(2)中的液氮經管路(16)壓入敝口且上部為半球形的低溫工作室(5)內，當工作室(5)內液氮達到一定高度後停止輸液，工件緩慢勻速下降至給定高度，使工件溫度降至-180℃，並在不與液氮接觸狀態下保冷一段時間，待保冷結束，工件快速上升，取出復熱至室溫；若使工件達到更低的溫度，則在工件溫度達到-180℃後，繼續向工件室(5)內充注液氮，使整個工件完全浸入到液氮中，工件溫度可達-196℃，待一段時間後，快速取出復熱至室溫。
全文摘要
本發明公開了一種氣液型金屬超低溫處理方法，是利用壓縮空氣注入液氮充灌容器(2)中，將液氮壓入低溫工作室(5)，利用液氮的氣化或對工件的直接浸泡，達到超低溫處理。本發明造價低廉，可靈活地實現氣—液型低溫處理變換，極適合工業上推廣應用。
文檔編號C21D6/04GK1059566SQ9110443
公開日1992年3月18日 申請日期1991年7月2日 優先權日1991年7月2日
發明者黃敏純 申請人:黃敏純