真空高压气淬炉冷却风机的选配

真空气淬炉是以气体为冷却介质,通过冷却风机的驱动对工件进行冷却。所以冷却风机是真空气淬炉最为核心的部件之一。选配适当的冷却风机,是关系到气淬炉设计成败的关键因素。本文通过对离心风机的风量、全压、压强、功率等参数之间的关系进行分析,结合多年的设计经验,探讨如何合理地配置真空气淬炉的冷却风机。     

Ti2AlNb结构件高压气淬过程数值模拟

高压气淬过程中,由于冷却速率较大,工件易产生热应力,甚至发生塑性变形或开裂,因此能准确预测高压气淬过程中工件热应力分布对于工业生产尤为重要.本研究运用计算流体力学法建立了交流流动型立式高压气淬炉气淬过程的数值传热和湍流模型,模拟了Ti2AlNb超塑成形/扩散连接空心结构件的气淬过程,并通过间接耦合法得到Ti2AlNb结...     

真空高压气淬炉流场和温度场的数值模拟

建立了高压气淬过程的数值模型,对不同工艺参数下真空高压气淬炉内气体流场和工件温度场进行模拟和预测,得到淬火过程中工件的温度变化和特征点的冷却曲线。根据不同的工件形状和材料以及淬火气体压力进行计算,据此分析了工艺参数对工件冷却过程的影响。     

汽车齿轮高压气淬试验及气淬室的结构优化

由于齿轮等工件在进行高压气淬时,受多层工件储热影响较大并且风速逐层递减,导致位于气淬室内中心及底层区域工件冷却较慢,难以满足齿轮心部的硬度要求。使用流体仿真软件对汽车齿轮高压气淬过程进行模拟仿真,对气淬室及工件垛进行三维建模并进行结构化网格划分和仿真模拟,并对气淬室进行了结构优化。结果显示,经优化后进口的高压气流向中心区域聚拢,使中心区域的来流速度提高24%左右,并提高此区域的冷却速度。随后对高压气淬室进行改造,采用试验验证,结果表明此方法有效可行。     

两种真空高压气淬炉淬火工艺的数值模拟及验证

对管道式和压入式真空高压气淬炉中实施的高压气淬工艺进行了数值模拟和实物验证试验。研究结果表明,在相同的冷却压力下,管道式真空高压气淬炉的冷却速度比压入式真空高压气淬炉快,小型工件更适宜在管道式真空高压气淬炉中进行淬火。     

磁流体在高真空气淬炉上的应用

密封技术是各种热处理炉的关键因素,本文主要介绍了磁流体密封技术的原理、特性,及其使用注意事项。分析对比了气淬炉上的3种不同的快速冷却结构,指出电机内部的线圈是影响抽真空的不利因素。磁流体密封技术应用在高真空气淬炉上能够满足高真空指标这一优势,扩展了气淬炉的使用范围。     

高压气淬均匀性研究

高压气淬具有纯对流传热、易于控制、工件淬火后无需清洗和对环境影响小等优点。然而,典型的气淬设备显示出淬火料盘与工件之间的气流不均匀,导致工件的最终性能产生差异。业已发现,料盘的逆向气流布置是决定局部气流状态和热量传递的关键因素。尽管气流的主要部分在料盘与炉壁之间流动,对淬火过程不起作用,但是由料盘引起的流动阻力所产生的压降决定了淬火冷却强度。采用一种能较快收敛的多尺度模型对工业用高压气淬炉的内部流场进行了模拟,并通过速度测量和气流可视化技术对试验用淬火炉的内部气流进行了试验研究。最后,对圆柱体工件的双室真空炉淬火进行了模拟结果的验证,揭示了不同的逆向流速分布对淬火结果的影响。报道了多尺度模拟方法和流动过程的研究结果,并概述了对气淬工艺优化的指导性建议。     

高压气淬在真空热处理炉中的应用

七十年代中期,气体的压力在气淬过程中对热传输的显著作用已经得到人们的公认。最初的实践应用只把冷却气体的压力从1巴增加到2巴。后来进一步把气体压力增加到5巴,但只有采用一种新式的气体循环系统与单室真空炉的研制相结合的情况下才能实现。这种炉叫VTTC炉,其冷却气体是以很高的速度从上向下垂直地流过工件的。     

响应面法在气淬风道结构优化中的应用

本文采用Fluent软件,对含有工件的喷嘴型真空高压气淬炉中气固耦合流动传热过程进行了数值模拟。在此基础上,以喷嘴数量、喷嘴直径和风管数量作为设计变量,以淬火100 s后的温度和温度标准差最小化为目标函数,运用响应面法(Response surface methodology,RSM)建立拟合模型,对风道结构进行优化。结果表明:在气淬工艺参数和风机功率一定的情况下,喷嘴数量为4个,喷嘴直径为24 mm,风管数量为8个时,气淬效果最佳。     

叉车合金钢轴头的水淬可控冷却工艺

分析了水的冷却特性、水淬可控冷却原理,利用水淬可控冷却和普通水淬两种方法对35CrMo合金钢叉车轴头进行了调质处理,并对调质后轴头的组织和微裂纹进行了检测。结果表明:水淬可控冷却调质轴头组织为细小均匀的回火索氏体,无微裂纹,硬度适中,符合技术要求;而普通水淬调质后轴头工件有1/3出现裂纹。可见,对水的起始温度、水和工件的质量比以及冷却时间加以控制,能够对形状复杂的合金钢轴头实现可控冷却,从而获得满意的淬火效果,实现清洁化热处理。     

27SiMnMoV钢针阀体的高压气淬工艺

采用低压真空渗碳工艺对27SiMnMoV钢针阀体进行渗碳处理,比较了高压气淬与油淬对表面渗层组织和心部组织的影响。结果表明,不同淬火参数对渗碳层组织影响不大,淬火温度越高,气淬压力越大,心部组织中铁素体含量越少,同一温度下,15 bar(1 bar=10⁵ Pa)气淬与油淬得到的心部组织相近;装料方式对心部组织影响很大,同炉装料中,上层比下层的铁素体含量少;27SiMnMoV钢针阀体气淬易出现同炉不同零件心部硬度不均匀的现象,通过适当的调整气淬压力,在一定程度上可以减小不均匀程度;选用适当工艺,27SiMnMoV钢针阀体气淬可以取代油淬。     

高压气淬真空炉的设计和使用方面的进展

真空炉正在通过缩短周期时间来提高生产率和提高淬火能力来改善冶金方面的用途。近年来,对较迅速的气淬给以很大的注意。随着真空炉快速气淬系统的发展,可以肯定,冷却气体吹到工件表面的速度和密度对获得大的热传递,即达到很大的冷却速度是决定性因素,为了对相当尺寸的各种钢种能整体淬硬,所需的高速气体需要很高的气     

细长轴类零件的真空高压气淬工艺

采用具有交替吹风功能的立式真空高压气淬炉(LZGQ80)对Cr12Mo1V1细长轴(长径比高达25～35)进行了气淬试验,研究了气淬工艺对工件表面温度分布的影响,以及工件表面温度分布对变形量的影响,为此类零件的淬火工艺研究奠定了基础。试验表明,交替吹风形式的真空高压气淬技术能够减小细长轴类零件的两端温差,改善温度分布,解决淬火均匀性和变形控制的问题。     

真空正压气淬炉气淬冷却测试

采用新引进的真空正压气淬炉开展了不同风机转速和不同装载量的冷却速度测试,对冷却测试数据进行整理分析。结果表明,真空炉冷却速度和装载量、风机转速呈线性关系;空载和装载情况下炉门区域的冷却快,慢区位置保持不变;之后,分区装载单晶高温合金试样进行全过程热处理工艺试验,试样组织形貌控制良好,尺寸满足要求,对高温合金制件的真空热处理科研生产具有一定指导意义。     

高压真空气淬

众所周知,真空气淬时通常通入99.99%以上的高纯氮,常用压力为600～700托,最高不超过750托。由实验得知,气淬时,冷却速度与气体压力的0.8次幂成正比,即气体压力增大时,冷却速度增大,当气压增至1.7公斤力/厘米~2时,冷却速度约提高一倍,亦即冷却所需时间可减少50%。对于气淬钢,增加气体压力就可以增加真空冷却能力,从而使较大截面的零件也能淬透。显然,对于一定截面大小的油淬钢也可以     

可控气氛炉用高压气淬氦气的净化与回收利用

氦气高压气淬是一项环保型技术,其冷却能力与油相近。由于氦气价格昂贵,只有在回收利用条件下使用,才能降低成本。对可控氛炉,还必须从其他废气中提纯回收。本文介绍了可控气氛炉用坟气淬氦气回收装置。     

真空高压气淬热处理

影响模具使用寿命的因素固然很多，但采用合理的热处理工艺相当重要。我厂采用真空高压气淬热处理工艺取得了很好的效果，尤其是成型模具。经过处理后的模具无氧化脱碳，变形小，表面非常洁净光亮。模具比一般热处理具有更高的强度、耐磨性、韧性和疲劳强度，使用寿命提高２～３倍以上。真空高压气淬原理：工件在抽成一定真空度的炉内，在负压气氛条件下加热和保温后，充入高压惰性气体，通过大功率风机进行冷却淬火。具有如下特点：（１）无氧化脱碳。由于被抽成真空，炉内氧化性和脱碳性气体极少，可防止氧化、脱碳，起到保护作用。炉内氧…     

真空正压气淬现状和发展趋势

真空热处理加热结束后的冷却,按所用冷却介质与冷却方式可分为真空炉冷、真空气冷(淬)、真空油淬、真空水淬、真空正压气淬和真空硝盐等温淬火。而真空正压气淬工艺是目前国内、外最为先进的真空热处理工艺之一。本文系统地阐述了真空正压气淬的理论基础、真空正压气淬炉、真空正压气淬热处理工艺、真空正压气淬的发展趋势。从而为确定不同材料的真空正压气淬工艺参数提供了可靠的依据。     

真空正压气淬现状和发展趋势

真空热处理加热结束后的冷却，按所用冷却介质与冷却方式可分为真空炉冷、真空气冷（淬）、真空油淬、真空水淬、真空正压气淬和真空硝盐等温淬火。而真空正压气淬工艺是目前国内、外最为先进的真空热处理工艺之一。本文系统地阐述了真空正压气淬的理论基础、真空正压气淬炉、真空正压气淬热处理工艺、真空正压气淬的发展趋势。从而为确定不同材料的真空正压气淬工艺参数提供了可靠的依据。     

压铸模具钢大模块真空高压气淬冷却过程的数值模拟

以尺寸为500 mm×500 mm×500 mm的SDDVA模具钢大模块为研究对象,采用DEFORM建立模块真空气淬冷却过程的数值模型,结合试验研究了大模块在真空气淬炉中不同淬火压力条件下的冷却行为、组织演变及应力演变规律,并从理论角度预测了模块可生产的最大规格。结果表明,大模块心部在0.4、0.6和0.9 MPa压力条件下气淬,均观察到先共析碳化物沿晶析出。为了避免碳化物沿晶析出,从800℃冷却到500℃的冷速应不小于0.25℃/s。0.4 MPa压力条件下气淬过程中,模块最大心表温差最小,约为120℃;大模块心部在0.9 MPa压力条件下淬火所得马氏体含量高于0.4、0.6 MPa压力下淬火,同时,贝氏体含量也更少;模块表面和心部主要表现为热应力和组织应力。SDDVA钢模块在0.4、0.6和0.9 MPa压力条件下真空高压气淬可生产的理论最大厚度分别为280、320和380 mm。