冷却装置及热处理辅助设备

1、1.11第十一章第十一章 冷却装置及热处理辅助设备冷却装置及热处理辅助设备 授课人：杨晓敏授课人：杨晓敏North University of ChinaCollege of Materials Science and Engineering2008.01.041.22教学提示教学提示教 学 要 求教 学 要 求 ： 冷却设备包括淬火、缓冷、淬火校正、淬冷却设备包括淬火、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。、清洗等的辅助设备。 第十一章第十一章 冷却装置及热处理辅助设备冷却装置及热处理辅助设备：了解冷

2、却装置和一些热处理辅助设备。：了解冷却装置和一些热处理辅助设备。1.33第十一章第十一章 冷却装置及热处理辅助设备冷却装置及热处理辅助设备缓冷设备主要用于退火缓冷设备主要用于退火冷却。若通保护气氛，冷却。若通保护气氛，还有防止工件在冷却过还有防止工件在冷却过程中氧化、脱碳的作用。程中氧化、脱碳的作用。缓冷可以在缓冷可以在热处理炉热处理炉内内进行，采用适当方法进行，采用适当方法( (如改变供热、间隙供如改变供热、间隙供热、停止供热、打开炉热、停止供热、打开炉门、向炉内吹送冷气等门、向炉内吹送冷气等) )来控制其冷却速度。来控制其冷却速度。冷却坑冷却坑通常为一普通地通常为一普通地坑或稍加砌衬。大型

3、铸、坑或稍加砌衬。大型铸、锻件、型材等在炉内加锻件、型材等在炉内加热后，取出放入坑中，热后，取出放入坑中，再覆以铁屑、木炭用再覆以铁屑、木炭用等，任其冷却。等，任其冷却。 冷处理是将淬火工件冷至室温以下的低温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淬火冷却设备的作用是实现钢的淬火冷却，达到所要求的钢的淬火冷却，达到所要求的组织和性能；同时应避免工件组织和性能；同时应避免工件在冷却过程中开裂和减少变形。在冷却过程中开裂和减少变

4、形。1.4411111 1 淬火槽淬火槽11112 2 淬火介质的循环冷却系统淬火介质的循环冷却系统11113 3 淬火机和淬火压床淬火机和淬火压床11114 4 热处理辅助设备热处理辅助设备第十一章第十一章 冷却装置及热处理辅助设备冷却装置及热处理辅助设备1.551 1淬火槽的基本结构。淬火槽的基本结构。2 2淬火介质的加热和冷却方式有哪几种？淬火介质的加热和冷却方式有哪几种？3 3淬火介质的循环冷却系统构成及各组成部分的作用。淬火介质的循环冷却系统构成及各组成部分的作用。4 4淬火机和淬火压床作用、应用及分类。淬火机和淬火压床作用、应用及分类。5 5常用的热处理辅助设备及作用。常用的热处理

5、辅助设备及作用。第十一章第十一章 冷却装置及热处理辅助设备冷却装置及热处理辅助设备1.6611111 1 淬火槽淬火槽一、淬火槽的基本结构一、淬火槽的基本结构槽体、介质供入和排出管、溢槽体、介质供入和排出管、溢流槽、加热装置、冷却装置、机械搅拌装置等流槽、加热装置、冷却装置、机械搅拌装置等 1、淬火槽体、淬火槽体1.7711111 1 淬火槽淬火槽一、淬火槽的基本结构一、淬火槽的基本结构 2、淬火介质的加热装置、淬火介质的加热装置(1)(1)利用燃料在淬槽火外加热。适用尺寸较小淬火槽利用燃料在淬槽火外加热。适用尺寸较小淬火槽(2)(2)向淬火用水或水溶液中通入蒸汽加热。缺点会改变水溶向淬火用水

6、或水溶液中通入蒸汽加热。缺点会改变水溶液的浓度。液的浓度。(3)(3)将炽热金属块投入淬火槽中加热。不易控温，只可偶尔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。用于小批生产。(4)(4)在淬火槽中安装管状电热元件。用的最多。在淬火槽中安装管状电热元件。用的最多。1.8811111 1 淬火槽淬火槽一、淬火槽的基本结构一、淬火槽的基本结构 3、淬火介质的冷却装置、淬火介质的冷却装置 （1）、自然冷却）、自然冷却 效果不好。效果不好。 （2）、搅拌冷却）、搅拌冷却 冷却效果比自然冷却好。主要其搅动冷却效果比自然冷却好。主要其搅动作用，提高其冷却能力作用，提高其冷却能力 （3）、

7、吹送压缩空气）、吹送压缩空气 冷却效果比搅拌冷却大，并有较大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。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）、采用冷却水套或蛇形管冷却 冷却效果较好，适冷却效果较好，适用于小型淬火槽用于小型淬火槽 （5）、置换冷却）、置换冷却 冷却效果最好，常用于连续生产和成冷却效果最好，常用于连续生产和成批生产。批生产。1.9911111 1 淬火槽淬火槽3、淬淬火火介介质质的的冷冷却却装装置置1.1010搅拌淬火介质可提高介质运动速度，搅拌淬火介质可提高介质运动速度，控制介质运动方

8、向，使槽内介质温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。均匀；还可防止淬火油过热。1.1111 为使工件的局部或孔洞部位冷却，可采用引导淬火介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。质流过或喷射到工件淬火部位的淬火装置。11111 1 淬火槽淬火槽1.121211111 1 淬火槽淬火槽二、非机械化淬火槽二、非机械化淬火槽置换冷却式淬火槽置换冷却式淬火槽1淬火槽淬火槽 2-介质排出口介质排出口 3-溢流槽溢流槽 4-事故排油管事故排油管1.131311111 1 淬火槽淬火槽1.1414二、机械化淬火槽二、机械化淬火槽安装有提升或

9、运送工件的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（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、料斗式提升机淬械化装置）悬臂式提升机淬火槽、料斗式提升机淬火槽等。火槽等。（二）连续作业机械化淬火槽（设有输送带连续（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。旋输送式淬火槽、液流提升式淬火槽等。11111 1 淬火槽淬火槽1.1515三：淬火槽设计三：淬火槽设计

10、 基本步骤：根据工件的材料、形状、尺寸、重量基本步骤：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。各种附属设施。11111 1淬火槽淬火槽1.1616冷却系统冷却系统 淬火介质冷却系统用于冷却从淬火槽中被置换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出来的热淬火介质，经冷却和过滤

11、后重新送回淬火槽继续使用。槽继续使用。 淬火介质的冷却，一般为集中循环冷却，淬火淬火介质的冷却，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。器和集液槽组成。11112 2 淬火介质的循环冷却系统淬火介质的循环冷却系统1.17171.181811113 3 淬火机和淬火压床淬火机和淬火压床一、作用一、作用（1 1）使工件在压力下淬火冷却，以减少工件变形与弯曲。）使工件在压力下淬火冷却，以减少工件变形与弯曲。（2 2）把工件热成形和淬火工序合并为一个工序，以简化）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

12、能。工序和节能。二、应用二、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件( (如曲轴、凸轮轴等如曲轴、凸轮轴等) )。1.191911113 3 淬火机和淬火压床淬火机和淬火压床三、分类三、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，工件淬火变形得到形；在压力交替作用下，工件淬火

13、变形得到 矫正。矫正。轴轴 类类 淬火机：用于轴类等细长工件的整体淬火和局部淬火。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。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。锯片淬火压床：适用薄板型工件的加压淬火。成成 型型 淬火机：热成形机和淬火机合并的设备，工件在淬火淬火机：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。过程中完成热冲压、弯曲等成形加工。 1.202011114 4 热处理辅助设备热处理辅助设备热处理辅助设备包括：热处理

14、辅助设备包括：可控气氛发生装置可控气氛发生装置进行工件表面清理进行工件表面清理清洗清洗校正校正热处理用夹具热处理用夹具起重运输等操作所用的各种设备起重运输等操作所用的各种设备1.2121一、清理设备一、清理设备清除工件表面氧化皮等污物所用的设清除工件表面氧化皮等污物所用的设备。备。化学清理设备：化学方法清除工件表面氧化皮和粘附的化学清理设备：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。不溶于水的盐类。酸洗槽。11114 4 热处理辅助设备热处理辅助设备1.2222机械清洗设备：速度很大的砂粒或铁丸喷射工件表面，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。肋的相互碰撞，清除氧化皮。清理滚筒清理滚筒内壁设有筋肋的转动滚筒。内壁设有筋肋的转动滚筒。喷砂机喷砂机利用高速运动的固体粒子撞击工件表面。利用高速运动的固体粒子撞击工件表面。抛丸机抛丸机借叶轮旋转所产生的离心力将铁丸抛射到借叶轮旋转所产生的离心力将铁丸抛射到工件表面。工件表面。11114 4 热处理辅助设备热处理辅助设备1.232311114 4 热处理辅助设备热处理辅助设备二、清洗设备二、清洗设备清洗工件表面