一种可控氛围的热处理设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114534819A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210194162.8(22)申请日2022.03.01(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人谭晓月吴玉程徐清波罗来马(74)专利代理机构北京君恒知识产权代理有限公司11466专利代理师夏正付(51)Int.Cl.B01L7/00(2006.01)G01N25/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称一种可控氛围的热处理设备(57)摘要本发明公开了一种可控氛围的热处理设备，该设备包括主体机构、控制机构和试验机构；其中所述试验机构包括加热系统、阻隔结构、冷却系统、升降系统和样品台。加热系统内部包含炉体结构，炉体结构与冷却系统具有内腔通道，两者通过阻隔结构连接，阻隔结构控制两者的通断；升降系统与冷却系统另一端对接，样品台位于升降系统导杆端部，升降系统通过导杆带动样品台实现在冷却系统内腔与加热系统内腔之间往复运动。样品台在上下运动过程中，加热系统内腔、冷却系统内腔和升降系统压缩波纹管所形成的内腔通道中的氛围环境仍然得到保持。控制机构、加热系统、冷却系统与升降系统配合，可在特定时间实现样品台达到特定温度，且温控区间为‑200℃～1200℃。CN114534819ACN114534819A权利要求书1/1页1.一种可控氛围的热处理设备，其特征在于：该设备包括主体机构、控制机构和试验机构；所述试验机构包括加热系统、阻隔结构、冷却系统、升降系统和样品台；所述加热系统内部包含炉体结构，炉体结构具有内腔通道，并且炉体结构分为第一端与第二端；所述加热系统从所述炉体结构第一端起始将炉体结构环绕，形成加热系统内腔；所述冷却系统具有内腔，并且冷却系统分为第一端与第二端；所述冷却系统第一端与所述炉体结构第二端通过所述阻隔结构对接，阻隔结构控制所述加热系统内腔与所述冷却系统内腔的连通与阻断；所述升降系统与所述冷却系统第二端对接，所述样品台位于升降系统导杆端部，升降系统导杆可带动样品台在所述冷却系统内腔与加热系统内腔之间往复运动。2.根据权利要求1所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述加热系统的炉体结构为利用红外加热的真空管式炉，所述管式炉的炉腔为单端封口的石英管。3.根据权利要求1所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述冷却系统为液氮冷阱形式，液氮冷阱结构为双层中空，液氮冷阱设有真空抽空口、液氮注入口、气体进气口、气体出气口。4.根据权利要求1所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述阻隔结构为插板阀，插板阀控制所述加热系统内腔与冷却系统内腔的连通与阻断。5.根据权利要求1所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述升降系统固定于所述主体机构，通过动力组件为升降系统导杆提供动力，升降系统导杆连接于过渡支架上，过渡支架沿导轨上下往复运行，所述升降系统所利用动力系统为电机或气缸或液压缸。6.根据权利要求1所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述样品台固定于升降系统导杆端部，样品台包含样品夹板、样品杆、热电偶，样品台可在所述炉体结构内腔与冷却系统内腔往复移动，完成加热与冷却过程。7.根据权利要求1所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述加热系统可将样品台加热至1200℃，所述冷却系统可将样品台冷却至零下200℃，实现样品台温控区间为‑200℃～1200℃。8.根据权利要求3所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述液氮冷阱的液氮及气体注入由控制机构通过流量计及电磁阀控制，实现流量测定及信号反馈。9.根据权利要求6所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述样品台包含的热电偶可检测原位温度，并将温度信号反馈至控制机构，控制机构通过调节电流参数，使样品台实现在特定时间达到特定温度。10.根据权利要求5所述的可控氛围的热处理设备，其特征在于：所述升降系统具有外层压缩波纹管，压缩波纹管与冷却系统对接，所述加热系统、冷却系统和升降系统压缩波纹管形成内腔通道，所述样品台上下移动的状态下，内腔通道的氛围环境能够得到保持。2CN114534819A说明书1/7页一种可控氛围的热处理设备技术领域[0001]本发明涉及变温式实验设备领域，特别是涉及一种可控氛围环境的热处理设备。背景技术[0003]在航空航天、海洋、石油、核能等高、精、尖领域，许多部件都需要具备不同功能的服役材料。制备这些部件的材料，常常面对极端高温、低温条件，要求其具有较大的服役温度范围。在较高的服役温度下，材料承受大的热应力作用，会因热疲劳而萌生裂纹、甚至开裂，最终导致失效。因此，考核材料抗热循环应力的性能变得尤为重要。[0005]目前，考核材料抗热循环性能的测试平台比较多。在进