梯度热处理装置制造方法及图纸

技术编号:8188258 阅读:174 留言:0更新日期:2013-01-09 23:56
梯度热处理装置,它涉及一种热处理装置。本发明专利技术为了解决管道、导弹壳体和压力容器等构件上的环形焊缝在热处理过程中存在热处理变形和残余应力的问题。所述梯度热处理装置包括第一固定定位冷却块体、第二固定定位冷却块体、环形炉壁、温度传感器、第一炉盖、第二炉盖、第一隔热调整垫、第二隔热调整垫和炉架,所述第一、第二固定定位冷却块体从下到上依次竖直固定连接在炉架内;所述梯度热处理装置包括第一固定定位冷却块体、第二固定定位冷却块体、环形炉壁、温度传感器、第一炉盖、第二炉盖、第一隔热调整垫、第二隔热调整垫和底座,所述第一、第二固定定位冷却块体均水平固定连接在底座上。本发明专利技术用于焊接构件焊缝的热处理中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热处理装置,具体涉及一种梯度热处理装置
技术介绍
环形焊缝是管道、导弹壳体、压力容器之类工业产品结构中最常见的焊缝之一,尤其是对壳体是经旋压而成的精密构件,环形焊缝通常是最后一道焊缝。由于焊缝组织不均匀性和焊接之后残余应力的存在,焊接结构通常在焊接之后需要进行热处理。传统的焊后热处理方法是进行整个焊接构件的整体热处理。整体热处理就会遇到以下问题一、构件结构的不对称性构件结构体现在,构件的几何形状的不对称性、焊缝两侧母材以及板厚的同异等,其中由于壳体外部往往要焊接一些辅助装置,就更加加剧了焊接 构件的几何形状的不对称性;二、焊缝组织的不对称性焊接热源是一个不对称热源,形成焊缝后,不仅在焊缝内形成显微组织的不均衡,而且还会在焊接热影响区形成显微组织的不均衡分布;由金属学理论可知,在对材料进行热处理时,针对不同的显微组织应该采用不同的热处理工艺。当对焊接构件采用整体热处理时,对被处理的焊接结构件只能提供一个单一、均匀的热处理温度场,通过长期的生产经验表明,采用适当的热处理工艺,可以使存在着结构不对称性和显微组织分布不均衡性的焊接构件,在整体热处理时获得不低于母材强度的焊缝组织;但是,由于焊接构件的结构不对称性,在构件冷却过程中,就会产生各部位的冷却速度不一致,从而产生较大的残余应力以及热处理变形。总之,如何在保证焊接结构件的力学性能的前提下,减小或消除焊接构件的焊后热处理变形和残余应力,就成为焊接构件亟需解决的问题之一,到目前为止,尚没有一种既满足改善焊缝组织性能、又能消除或减小焊接结构件变形和残余应力的热处理装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种梯度热处理装置,以解决管道、导弹壳体和压力容器等构件上的环形焊缝在热处理过程中存在热处理变形和残余应力的问题。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是所述梯度热处理装置包括第一固定定位冷却块体、第二固定定位冷却块体、环形炉壁、温度传感器、第一炉盖、第二炉盖、炉架、第一隔热调整垫和第二隔热调整垫,所述第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体从下到上依次竖直固定连接在炉架内,环形炉壁水平固定连接在炉架内且位于第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体之间,第一炉盖位于第一固定定位冷却块体上侧,第二炉盖位于第二固定定位冷却块体下侧,所述第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体均为空心结构,第一隔热调整垫和第二隔热调整垫均为环形结构,第一炉盖和环形炉壁可拆卸连接,第一炉盖和环形炉壁之间设置有第一隔热调整垫,第二炉盖和环形炉壁可拆卸连接,第二炉盖和环形炉壁之间设置有第二隔热调整垫,所述环形炉壁、第一隔热调整垫、第二隔热调整垫、第一炉盖和第二炉盖构成的空间为环形加热室,所述第一固定定位冷却块体上加工有第一通孔,第二固定定位冷却块体上加工有第二通孔,第一炉盖上加工有第三通孔,第二炉盖上加工有第四通孔,所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔同轴线设置,所述温度传感器安装在环形加热室内,第一炉盖和第二炉盖之间的竖直距离为Hl,Hl为加热环缝,第一固定定位冷却块体到加热环缝的竖直距离为H2,第二固定定位冷却块体到加热环缝的竖直距离为H3。所述梯度热处理装置包括第一固定定位冷却块体、第二固定定位冷却块体、环形炉壁、温度传感器、第一炉盖、第二炉盖、底座、第一隔热调整垫和第二隔热调整垫,所述第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体均水平固定连接在底座上,环形炉壁竖直连接在底座上且位于第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体之间,第一炉盖与第一固定定位冷却块体相邻,第二炉盖与第二固定定位冷却块体相邻,所述第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体均为空心结构,第一隔热调整垫和第二隔热调整垫均为环形结构,第一炉盖和环形炉壁可拆卸连接,第一炉盖和环形炉壁之间设置有隔热调整垫,第二炉盖和环形炉壁可拆卸连接,第二炉盖和环形炉壁之间设置有第二隔热调整垫,所述环形炉壁、第一隔热调整垫、第二隔热调整垫、第一炉盖和第二炉盖构成的空间为环形加热室,第一固定定位冷却块体上加工有第一通孔,第二固定定位冷却块体上加工有第二通孔,第 一炉盖上加工有第三通孔,第二炉盖上加工有第四通孔,所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔同轴线设置,所述温度传感器安装在环形加热室内,第一炉盖和第二炉盖之间的水平距离为hl,hi为加热环缝,第一固定定位冷却块体到加热环缝的水平距离为h2,第二固定定位冷却块体到加热环缝的水平距离为h3。本专利技术包含的有益效果是一、本专利技术可实现对构件的环形焊缝的热处理过程,本专利技术在工作过程中温度是分梯度设置,从而实现对构件的环形焊缝有效地进行热处理,第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体的设置起到了定位和夹紧构件,同时遮挡不需要进行热处理的结构免于高温而引起的形变,通过对第一固定定位冷却块体和第二固定定位冷却块体内通入冷水进行冷却,可直接快速地降低构件中不需要热处理的结构的温度,冷却效果好,冷却时间短;二、本专利技术的环形加热室结构设计合理,环形加热室是为了构件的环形焊缝而设计,当本专利技术应用在热处理工作时,能够对构件的环形焊缝提供全方位、均匀的热处理温度,通过实践表明,通过本专利技术进行热处理的构件不仅在焊缝内形成显微组织的均衡,而且还能在焊接热影响区形成显微组织的均衡分布,本专利技术保证焊接构件的力学性能的前提下,既满足改善焊接构件的焊缝组织性能,又能够减小甚至消除焊接构件的焊后热处理变形和残余应力;三、本专利技术中第一隔热调整垫和第二隔热调整垫的设置可实现对加热环缝的宽度的调节,使用灵活,使本专利技术的适用范围广泛;四、本专利技术整体结构构造简单,设计巧妙,可行性高。附图说明图I是本专利技术中带有炉架9的主视结构剖面图,图2是本专利技术中带有底座12的主视结构剖面图,图3为图I中Hl处的温度Tl与H2处的温度T2之间变化关系的曲线分布图,图4为图2中hi处的温度tl与h2处的温度t2之间变化关系的曲线分布图。具体实施例方式具体实施方式一结合图I和图3说明本实施方式,本实施方式中所述梯度热处理装置包括第一固定定位冷却块体I、第二固定定位冷却块体6、环形炉壁4、温度传感器3、第一炉盖8、第二炉盖7、炉架9、第一隔热调整垫2和第二隔热调整垫5,所述第一固定定位冷却块体I和第二固定定位冷却块体6从下到上依次竖直固定连接在炉架9内,环形炉壁4水平固定连接在炉架9内且位于第一固定定位冷却块体I和第二固定定位冷却块体6之间,第一炉盖8位于第一固定定位冷却块体I上侧,第二炉盖7位于第二固定定位冷却块体6下侧,所述第一固定定位冷却块体I和第二固定定位冷却块体6均为空心结构,第一隔热调整垫2和第二隔热调整垫5均为环形结构,第一炉盖8和环形炉壁4可拆卸连接,第一炉盖8和环形炉壁4之间设置有第一隔热调整垫2,第二炉盖7和环形炉壁4可拆卸连接,第二炉盖7和环形炉壁4之间设置有第二隔热调整垫5,所述环形炉壁4、第一隔热调整垫2、第二隔热调整垫5、第一炉盖8和第二炉盖7构成的空间为环形加热室10,所述第一固定定 位冷却块体I上加工有第一通孔1-1,第二固定定位冷却块体6上加工有第二通孔6-1,第一炉盖8上加工有第三通孔8-1,第二炉盖7上加工有第四通孔7-1,所述第一通孔1-1、第二通孔6-1、第三通孔8-1和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度热处理装置,其特征在于:所述梯度热处理装置包括第一固定定位冷却块体(1)、第二固定定位冷却块体(6)、环形炉壁(4)、温度传感器(3)、第一炉盖(8)、第二炉盖(7)、炉架(9)、第一隔热调整垫(2)和第二隔热调整垫(5),所述第一固定定位冷却块体(1)和第二固定定位冷却块体(6)从下到上依次竖直固定连接在炉架(9)内,环形炉壁(4)水平固定连接在炉架(9)内且位于第一固定定位冷却块体(1)和第二固定定位冷却块体(6)之间,第一炉盖(8)位于第一固定定位冷却块体(1)上侧,第二炉盖(7)位于第二固定定位冷却块体(6)下侧,所述第一固定定位冷却块体(1)和第二固定定位冷却块体(6)均为空心结构,第一隔热调整垫(2)和第二隔热调整垫(5)均为环形结构,第一炉盖(8)和环形炉壁(4)可拆卸连接,第一炉盖(8)和环形炉壁(4)之间设置有第一隔热调整垫(2),第二炉盖(7)和环形炉壁(4)可拆卸连接,第二炉盖(7)和环形炉壁(4)之间设置有第二隔热调整垫(5),所述环形炉壁(4)、第一隔热调整垫(2)、第二隔热调整垫(5)、第一炉盖(8)和第二炉盖(7)构成的空间为环形加热室(10),所述第一固定定位冷却块体(1)上加工有第一通孔(1?1),第二固定定位冷却块体(6)上加工有第二通孔(6?1),第一炉盖(8)上加工有第三通孔(8?1),第二炉盖(7)上加工有第四通孔(7?1),所述第一通孔(1?1)、第二通孔(6?1)、第三通孔(8?1)和第四通孔(7?1)同轴线设置,所述温度传感器(3)安装在环形加热室(10)内,第一炉盖(8)和第二炉盖(7)之间的竖直距离为H1,H1为加热环缝(11),第一固定定位冷却块体(1)到加热环缝(11)的竖直距离为H2,第二固定定位冷却块体(6)到加热环缝(11)的竖直距离为H3。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王清孙东立韩秀丽周毅王大群
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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