【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热处理，具体是涉及一种低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统及其方法。
技术介绍
1、在热处理技术中，加热和冷却是最重要的二个环节，对金属零件采用在少氧或无氧环境下的加热是最理想的状态，主要方式是通过吸气装置将热区内压力抽至低于大气压下的一定压力使炉内氧气含量降至加热时不氧化金属的浓度。冷却是用冷却介质将金属零件的热量吸收，从而达到金属零件的一定降温速度以满足金属零件的热处理冷却要求，不同的金属材料有不同的冷却速度要求。理想的冷却介质应是符合环保要求和在冷却金属零件过程中介质无相变，且理想的冷却介质及系统应可根据金属材料冷却要求控制表面的降温速度。
2、目前，高压气体冷却已逐渐作为环保型的热处理冷却方法被广泛使用。在高压气体淬火中，一般会采用加压方式提高单位体积的气体密度来达到增加冷却介质的焓差值以满足冷却时的金属工件换热量，然后气体冷却介质吸收的热量再由气体冷却器中的水吸收。但是，这些高压气淬采用加压气体来提高冷却介质密度增加冷却介质的焓差值来满足冷却要求时，由于设备的复杂性，对工件的降温速度没有实现闭环控制，高压使得其设备成本会大幅增长，且设备的高压也使安全要求更严格，另外，加压后的气体粘度增加使气体冷却介质流动性降低又会带来循环系统的复杂和成本增加。例如，同样体积流量下，常压时的冷却气体循环风扇电机功率为5kw，而加压至10bar压力时冷却气体循环风扇电机功率为300kw。吸热后的气体冷却介质热量由气体冷却器中的冷却介质(如水)吸收，现有的冷却气体循环系统没有实现循环冷却气体的风量和风温的闭环控制，气
技术实现思路
1、针对以上现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统及其方法，其不需要使用到加压气体对工件进行冷却，所以，也就不需要使用到对炉体内的气体加压的装置且该系统在运行时不需要处于高压下，另外，系统对比现有技术具有降温速度可控、设备成本低、安全性高、整体结构简单、应用面广和使用成本低等优点，实用性强。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，包括有炉体和分别安装在所述炉体内的热区、第一循环风扇、第二循环风扇、气体冷却器、第一温度测量器和第二温度测量器；所述第一循环风扇安装于位于所述热区后部的所述气体冷却器的出风侧；所述第二循环风扇安装于所述热区上部的内侧；所述第一温度测量器安装于所述气体冷却器的出风侧与所述第一循环风扇的进风侧之间；所述第二温度测量器安装于所述热区内；
4、所述炉体工作时，其内压低于大气压；
5、所述气体冷却器可用于对所述第一循环风扇从所述热区内吸出的气体降温；
6、所述第一循环风扇可用于将所述热区内的高温气体抽出并将经过所述气体冷却器降温后的气体进行循环；
7、所述第二循环风扇可用于将所述热区内气体搅拌，以加强气体循环；
8、所述第一温度测量器可用于测量从所述气体冷却器出风侧流出的气体的温度，并根据该温度调节所述气体冷却器内的冷却介质的流量；
9、所述第二温度测量器用于测量工件表面温度，并根据该温度调节第一循环风扇的速度，从而达到控制工件表面的温度。
10、对于以上技术方案的附加结构，还包括以下方案：
11、进一步地，所述第二温度测量器为红外线测温仪。
12、进一步地，所述第二温度测量器通过红外线实时测量工件表面温度，并通过工件表面温度调节所述第一循环风扇的转速，使工件表面的温度保持在设定值。
13、进一步地，所述第一温度测量器为热电偶，其可用于测量从所述气体冷却器出风侧流出的气体温度，以根据该温度调节所述气体冷却器内的冷却介质的流量。
14、进一步地，所述气体冷却器装入的冷却介质为二氧化碳。
15、进一步地，还包括有液体冷却室，在所述液体冷却室内装有冷却液。
16、进一步地，所述冷却液为油、水或盐。
17、本专利技术还提供有一种低压加热及渗碳和低压气冷的淬火方法，其采用上述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，包括如下步骤：
18、s1、首先将目标工件装入炉体的热区内，在将所述炉体内的压力抽至低于大气压的某一设定压力后，然后开始加热或渗碳，工件在所述热区内完成加热或渗碳；
19、s2、工件完成加热或渗碳后，启动第一循环风扇并且同时向气体冷却器内通入冷却介质，并利用第一温度测量器测量从气体冷却器出风侧流出的气体的温度，然后根据该温度控制所述气体冷却器内的冷却介质的流量，使所述气体冷却器出口侧的气体温度保持在设定温度，然后气体再进入热区循环；
20、s3、启动第一循环风扇的同时气动第二循环风扇，以加强所述热区内的气体循环；
21、s4、利用第二温度测量器测量目标工件表面的温度，根据目标工件表面温度调节所述第一循环风扇的转速使工件表面的温度在设定值；当所述第二温度测量器测量出的温度低于设定值时，降低所述第一循环风扇的转速，而当所述第二温度测量器测量出的温度高于设定值时，提高所述第一循环风扇的转速；
22、当所述第一温度测量器测量出的温度高于设定值时提高所述气体冷却器内的冷却介质的流量，而当所述第一温度测量器测量出的温度低于设定值时，降低所述气体冷却器内的冷却介质的流量；
23、s5、淬火完成，所述第一循环风扇和所述第二循环风扇停止。
24、进一步地，在步骤s1中，工件在所述热区内完成加热或渗碳后，还可以移入液体冷却室中，以利用冷却液对工件实现冷却。
25、本专利技术的有益效果为：
26、(一)本专利技术通过第一温度测量器测量的气体冷却器出风侧的气体的温度，从而能够利用调节气体冷却器内流动的冷却介质的流量，以实现对循环进入热区内的冷却气体温度控制，另外，其还利用第二温度测量器测量的工件表面的温度来调节第一风扇的转速，以实现调节冷却气体的体积流量，实现对工件表面的可控冷却降温。
27、(二)由于本专利技术中的炉体内的气体的气压低于大气压，即其不需要使用到对炉体内的气体加压的装置，使用和设备成本较低，而且，其也不需要在高压下运行，安全性高。
28、(三)本专利技术对比现有技术具有冷却速度可闭环控制(即降温速度可控)、设备成本低、安全性高、整体结构简单、应用面广和使用成本低等优点，实用性强。
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1.一种低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：所述第二温度测量器为红外线测温仪。
3.根据权利要求2所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：所述气体冷却器装入的冷却介质为二氧化碳。
6.根据权利要求1所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：还包括有液体冷却室，在所述液体冷却室内装有冷却液。
7.根据权利要求6所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：
8.一种低压加热及渗碳和低压气冷的淬火方法，其采用如权利要求1-7任一项所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：所述第二温度测量器为红外线测温仪。
3.根据权利要求2所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的低压加热及渗碳和低压气冷的淬火系统，其特征在于：所述气体冷却器装入的冷却介质为二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨景峰，郁伟荣，张暖春，杨凡，郁梓萌，张烈，
申请(专利权)人：上海复璐帝流体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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