本发明专利技术提供了一种用于热处理工件的炉子，它包括至少一个高压加热区域，该高压加热区域包括至少一个流体冲击装置，该流体冲击装置能够将加热的流体介质引向炉子中的工件，其中，流体冲击装置距离工件小于大约６英寸，并能够将加热的流体介质以大约４０００英尺每分钟引向工件。炉子还可以包括：旋转机构，用于使工件旋转；抓持机构，用于使工件反转；以及保温区域，该保温区域包括位于高压加热区域下游的空气再循环系统。系统还可以包括处理控制温度站和芯砂回收系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及铸造处理领域，特别是涉及金属铸件的热处理。技术背景在金属处理领域中，已知金属工件的热处理通常需要大量时间来 获得合适的形成特性。因此， 一直希望有减少热处理工件所需时间的 方法。附图说明通过阅读理解本说明书并结合附图，将清楚本专利技术的各种目的、 特征和优点。图中所示的尺寸只是表示了本专利技术实施例的 一个实例。由"Z"(例如Z1、 Z2等)表示的部分代表多区域炉子的各个区域。 图l是可以根据本专利技术进行热处理的示例铸件的透视图； 图2是本专利技术的示例系统的俯视图；图3是图2中所示的示例热处理炉子沿线A-A的剖视图；图4是图2中所示的示例时效炉沿线B-B的剖视图；图5是图2的示例时效炉沿线C-C的剖视图；图6是本专利技术的另一示例系统的俯视图；图7是图6中所示的示例炉子的剖视图；图8是图6中所示的示例时效炉和冷却器的剖视图；图9是图6的炉子的"加热"区域沿线D-D的剖视图；图10是图6的炉子的"保温"区域沿线E-E的剖视图；图11是可以根据本专利技术使用的示例旋转浇铸后处理系统的俯视图；图12是图ll的热处理炉子或时效炉的示例加热区域的剖视图； 图13是图11的热处理炉子或时效炉的示例保温区域的剖视图； 图14a是可以根据本专利技术使用的另 一 示例旋转浇铸后处理系统的俯视图；图14b是图14a的炉子沿线F-F的剖视图； 图14c是图14a和14b的一个示例加热区域的放大图； 图15是用于本专利技术多个方面的示例砂再生处理的示意图； 图16是成一体的示例取芯和砂再生系统的示意图，其中，取芯单 元包括炉子；图17是图16中所示的炉子的剖视图；图18是图16中所示的炉子的一部分的另一剖视图；以及图19是图18中的炉子沿线19-19的剖视图。具体实施方式简要地说，本专利技术涉及一种用于处理一个或多个金属工件的系统。 工件可以是金属铸件、锻造金属坯料或需要进行热处理或受益于热处 理的任意其它金属工件。系统可以用于热处理工件，该工件利用砂模 或金属模具而形成(可以选择与一个或多个砂芯一起形成)，该工件也 可以不使用砂模、芯或金属模具而形成，且砂模、芯和/或模具将在热 处理之前从工件上除去。本专利技术系统包括具有至少一个"加热"区域 的热处理炉子。系统可以包括用于在热处理和/或除去模具和芯的过程 中使工件旋转和翻转的机构。美国专利申请No.60/623716 (申请日为2004年10月29日)和美 国专利申请No.60/667230 (申请日为2005年4月1日)都整个^皮本文参引。工件的形成用于形成金属工件(例如车轮或汽车的气缸盖或发动机机体)的 方法为本领域技术人员公知，因此在这里仅仅大致描述。例如，典型的锻造处理包括向预先形成的金属坯施加机械力，以 便使金属呈现合适形状。型腔模具(或者"闭合模具")锻造通常包括 在具有合适部分轮廓的两个模具之间压制金属。冷锻造通常包括施加 机械力，以便使金属在大约环境温度或高于环境温度下变形。开模锻 造通常涉及使用扁平、无型面的模具。无缝轧环锻造通常包括在较厚的圆形金属件中冲孔，随后进行轧制和挤压，以便生成薄环。作为又一实例，典型的压铸方法(也称为"溶体金属锻造")包括 将熔融金属浇注至两部分预热模具的下半部分中。当金属开始凝固时， 模具的上半部分关闭，并向拉起的金属施加压力。因此，使用很小的 压力就能够制造更复杂的部件。作为又一实例，典型的金属浇铸方法通常包括将熔融金属或金属 合金浇注至模或模具中，以便形成铸件。熔融金属可以在高压或低压 下注入模具中，例如通过重力供给。要形成的合适铸件的外部特征布置在模或模具的内表面上。铸件进行以下处理步骤的各种组合除模、 取芯(当使用时)、热处理、从砂芯(当使用时)回收砂、以及(有时) 时效。各种类型的模或模具可以用于金属浇铸方法中，它们包括但不局 限于湿砂模具、精密砂模、半永久性模具、永久性金属模具以及熔 模模具。在一个方面，模或模具是永久性模或模具，它可以由金属例如铸 铁、钢或其它材料形成。在该方面，模或模具可以有蛤壳形设计，以 便容易从它上面除去铸件。在另一方面，模具是精确砂模，它大致由 颗粒材料(例如二氧化硅、锆石、其它砂或它们的任意组合)与粘接 剂(例如酚醛树脂或其它合适的有机或无机粘接剂材料)混合而形成。 在另一方面，模具是半永久性砂模，由砂和粘接剂形成，或者由金属 (例如钢)或它们的组合而形成。在本专利技术的该方面和另一方面， 一个或多个芯(未示出)可以与 模或模具一起使用，以便在铸件中产生空心空腔和/或铸件细节。芯通 常根据需要而由砂材料和合适粘接剂(例如酚醛树脂、酚醛尿烷"冷 箱"粘接剂或其它合适的有机或无机粘接剂材料)形成。在又一方面，模具是熔模。熔模铸造处理包括使用一次模型，该 一次模型通常通过将蜡或塑料注入金属模具中而制成。然后，模型通 过灌注或浸渍而涂覆有耐火材料浆(即二氧化硅和粘接剂的含水浆 糊)，该耐火材料浆在环境温度下固化，以便产生模具或壳。在硬化后，模具翻转，且一次模型(蜡或塑料)从模具中熔化除去。为了完成该 耐火材料模具，可以插入一个或多个陶瓷芯。熔模铸件可以以几乎任 何可浇注的金属或合金而制成。如图1所示，各模或模具115大致包括多个侧壁135、顶壁或上 壁140以及底壁或底部145,它们确定了内部空腔150，熔融金属洗注 至该内部空腔150中。内部空腔150形成有凹凸模型，用于形成铸件 125的内部特征。浇注开口 155布置在各模具的侧壁135、上壁140 或底壁145上，并与内部空腔150连通，以便使熔融金属能够浇注或 以其它方式引入模具中。所形成的铸件125具有模具115的内部空腔 150的特征，在一个或多个砂芯使用的地方，还在其中形成有附加的 芯孔或进入开口 160 (在该处使用一个或多个妙、芯)。另外，模具可以设有一个或多个冒口孔(未示出)，以便用作熔融 金属的储槽。这些储槽提供额外的金属，以便填充由于当金属冷却和 从液态变成固态时的收缩而形成的空隙。当铸造产品从模具中取出时， 在冒口中的固化金属仍然作为凸起或"冒口"(未示出)而附在铸件上。 这些冒口并没有用，且随后将除去，通常通过机械方式。热源或元件(例如热空气鼓风机或其它合适的煤气点火加热器机 构、电加热器机构、流化床或它们的任意组合)可以布置在浇注站附 近，用于预热模具。通常，模具根据用于形成铸件的金属或合金而预 热至合适温度。例如，对于铝，模具可以预热至从大约400。C至大约 600。C的温度。预热用于形成铸件的各种金属合金和其它金属所需的不 同预热温度为本领域技术人员公知，并能够包括在大约400。C至大约 60(TC以上和以下的较宽温度范围。另外， 一些模具类型需要较低的处 理温度，以便防止模具在浇注和固化过程中损坏。在这种情况下和当 金属处理温度应当更高时，可以采用合适的金属温度控制方法，例如 感应加热。也可选择，模具可以提供有内部热源或用于加热模具的元件。例 如，铸件在永久类型的金属模具中形成，该模具包括在铸件附近形成 的一个或多个空腔或通道，且加热介质例如热油由模具接收和/或流过模具，用于加热该模具。然后，热油或其它合适介质可以在油温度降低的情况下(例如从大约250。C至大约300°C )引入或流过模具，以便 冷却铸件和使得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于热处理工件的炉子，包括： 至少一个高压加热区域，该至少一个高压加热区域包括至少一个流体冲击装置，该流体冲击装置能够将加热的流体介质引向炉子中的工件，其中，流体冲击装置距离工件小于大约６英寸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：SP克拉夫顿，PM克拉夫顿，I弗伦奇，S苏布拉马尼安，
申请(专利权)人：联合工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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