一种采用PTC陶瓷辅助加热的铝铸件热处理炉制造技术

一种采用PTC陶瓷辅助加热的铝铸件热处理炉，其技术方案为将热处理炉分为两部分，中间用可以自动移动的隔板分割；隔板上部为预热区，使用PTC陶瓷进行预热，隔板下部为热处理区，使用电阻丝进行加热、保温；工件首先在预热区预热，达到PTC上限温度后，隔板自动下降至电阻丝区域进行加热和保温热处理，完成热处理过程。本发明专利技术所提出的方法，利用了PTC陶瓷响应快、节能、安全、体积小的优点，做前期预热，可以以较低的成本将工件加热到热处理温度附近；然后使用传统的电阻丝做进一步加热、保温、热处理，电阻丝工作时间和做功较少，因此保证了较大程度的安全性和节能特性，尤其适用于小批量中小型零件的热处理和实验室用途的铝合金零件热处理。

【技术实现步骤摘要】
一种采用PTC陶瓷辅助加热的铝铸件热处理炉
: 专利技术属金属材料加工
，特别涉及一种采用PTC陶瓷辅助加热的铝铸件热处理炉。
技术介绍
: PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，原料以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用PTC加热。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。PTC加热元件就是利用恒温加热PTC热敏电阻恒温发热特性设计的加热元件件。在中小功率加热场合，PTC加热元件具有恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等传统发热元件无法比拟的优势，在电热器具中的应用越来越受到研发工程师的青睐。目前广泛应用于电热蚊药驱蚊器、暖手器、干燥器、电热板、电烫斗、电烙铁、电热粘合器、卷发烫发器、小型晶体器件恒温槽、恒温培养箱、电子保温瓶、保温箱、保温杯、保温盘、保温柜、保温桌、小型温风取暖器、电吹风、暖房机、烘干机、干衣柜、干衣机、工业烘干设备等。热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的晶相组织结构，来控制其性能的一种金属热加工工艺。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，近而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。PTC陶瓷加热具有以下优点:1、对过载电流反应迅速，性能稳定可靠；2、耐冲击力强，使用寿命长；3、无极性，交直流都可用；4、可自动恢复；5、最大工作电流可达数十安培；6、体积小,可根据客户需要，加工生产各种不同形状、规格的产品。广泛替代传统加热方式，应用于工业、生活的各个方面。但由于PTC陶瓷加热目前只能做到不到500° C的温度，而铝合金热处理需要50(T550° C温度，因此，目前PTC陶瓷加热无法应用于铝合金热处理。
技术实现思路
: 鉴于以上技术的不足，本专利技术针对铝合金热处理过程，提出一种采用PTC陶瓷辅助加热的铝铸件热处理炉，其技术方案为将热处理炉分为两部分，中间用可以自动移动的隔板分割；隔板上部为预热区，使用PTC陶瓷进行预热，隔板下部为热处理区，使用电阻丝进行加热、保温；工件首先在预热区预热，达到PTC上限温度后，隔板自动下降至电阻丝区域进行加热和保温热处理，完成热处理过程。PTC陶瓷居里点温度为300?480° C之间。预热区和热处理区设有K型热电偶，检测区域温度，并传送至控制系统。电阻丝加热仅在预热区温度达到PTC陶瓷上限温度以下5(T100° C时启动，以最大程度节能。 有益效果: 本专利所提出的方法，利用了 PTC陶瓷响应快、节能、安全、体积小的优点，做前期预热，可以以较低的成本将工件加热到热处理温度附近；然后使用传统的电阻丝做进一步加热、保温、热处理，电阻丝工作时间和做功较少，因此保证了较大程度的安全性和节能特性，尤其适用于小批量中小型零件的热处理和实验室用途的铝合金零件热处理。 【附图说明】: 图1为PTC辅助加热的铝合金热处理炉示意图 附图标记:1.预热炉，2.活动隔板，3.热处理炉，4.保温层，5.PTC加热元件，6.热处理铸件，7.电阻丝加热元件【具体实施方式】: 为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下。热处理炉尺寸为500 X 500 X 700，预热区和热处理区各占一半空间。PTC加热元件居里点设置为400° C，功率5KW。电阻加热丝功率5KW。将铝铸件放入预热区，通过PTC加热预热，预热温度到达350° C时，电阻丝启动加热。铝铸件温度到达400° C时，隔板下移，使用电阻丝继续加热至530° C。保温30分钟，断电，开箱，冷却，完成热处理。 申请人:声明，以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用PTC陶瓷辅助加热的铝铸件热处理炉，其特征在于：将热处理炉分为两部分，中间用可以自动移动的隔板分割；隔板上部为预热区，使用PTC陶瓷进行预热，隔板下部为热处理区，使用电阻丝进行加热、保温；工件首先在预热区预热，达到PTC上限温度后，隔板自动下降至电阻丝区域进行加热和保温热处理，完成热处理过程。

【技术特征摘要】
1.一种采用PTC陶瓷辅助加热的铝铸件热处理炉，其特征在于:将热处理炉分为两部分，中间用可以自动移动的隔板分割；隔板上部为预热区，使用PTC陶瓷进行预热，隔板下部为热处理区，使用电阻丝进行加热、保温；工件首先在预热区预热，达到PTC上限温度后，隔板自动下降至电阻丝区域进行加热和保温热处理，完成热处理过程。2.根据权利I所述的铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂刚，谢峰，龙海敏，
申请(专利权)人：安徽省新方尊铸造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34