一种气垫炉气液淬火喷嘴结构及气液协同淬火系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111826504A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号202010504902.4(22)申请日2020.06.05(71)申请人中航工程集成设备有限公司地址102206北京市昌平区回龙观镇高新三街2号(72)发明人高玉峰龚奇龙秦明臣高如超徐昭然(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人王世磊(51)Int.Cl.C21D1/667(2006.01)C21D9/573(2006.01)C21D9/63(2006.01)C22F1/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种气垫炉气液淬火喷嘴结构及气液协同淬火系统(57)摘要本发明属于金属热处理领域，公开了一种气垫炉气液淬火喷嘴结构及气液协同淬火系统。目前采用的气浮喷嘴形式通常只考虑了单相气体的流通，主要适用于气淬区。而水雾区水量较大，如果仍然采用上述传统的气淬火喷嘴形式，会面临水雾顺着下层气体喷嘴流入风道的风险。长期运行后，易造成风道内积水，加快结构腐蚀，如果积水量较多，风机布置位置较低，还会有水流入风机的可能，给系统的安全运行带来威胁。本发明改进了一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，包括进气室、喷口、以及区别于传统气浮喷嘴的防水罩、气液分离腔和设置在气液分离腔底部排水槽。既能保证气体流通，实现铝板漂浮和加速液体蒸发冷却，还能有效排出积水，降低气淬火系统运行风险。CN111826504ACN111826504A权利要求书1/1页1.一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，所述喷嘴结构设置在带材下方，其特征在于：所述喷嘴结构包括：进气室(1)、气液分离腔(3)、喷口(4)、防水罩(5)和排水槽(7)；进气室位于喷嘴结构底部中央，进气室上方设有喷口；进气室外侧设置气液分离腔，空气从进气室进入气液分离腔之后流入喷口；喷口中央设置防水罩，防水罩用于防止水滴进入进气室且将水滴引导至气液分离腔；气液分离腔底部设置有排水槽；排水槽用于将收集到的水滴排出。2.根据权利要求1所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：所述防水罩由顶板(5a)和侧边的水檐(5b)组成，水檐与垂直方向夹角为β，β取值范围为0～50°。3.根据权利要求2所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：所述喷口由喷口折弯板(4a)和防水罩侧边的水檐构成，空气从喷口弯折板和防水罩侧边的水檐之间的缝隙喷出；喷口弯折板与垂直方向夹角α不小于水檐与垂直方向夹角β，α取值范围为0～60°。4.根据权利要求1所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：空气从喷口喷出的流速范围为20-80m/s。5.根据权利要求3所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：空气从进气室(1)直接流入气液分离腔(3)，防水罩采用肋板(9)固定在喷口弯折板(4a)上。6.根据权利要求3所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：进气室和气液分离腔之间设有孔板(2)进行分隔；孔板下方与排水槽内侧壁连接固定，孔板上方与防水罩侧边的水檐内侧连接固定，防水罩侧边的水檐下端伸出孔板一段预设距离。7.根据权利要求1所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：排水槽底板由倾斜段底板(7a)和水平段(7b)组成，倾斜段底板为平板、U型槽或V型槽；倾斜段底板(7a)斜面坡度大于0.01。8.根据权利要求1所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：排水槽为单侧导流方式，倾斜段底板一侧高，另一侧低，倾斜段底板低侧设有排水口。9.根据权利要求1所述的一种气垫炉气液淬火喷嘴结构，其特征在于：排水槽为双侧导流方式，倾斜段底板中间高，两侧低，两侧设有排水口。10.一种气液协同淬火系统，其特征在于：所述系统包括：交错布置的水淬火喷嘴(10)和上下侧气体喷嘴(11a)、(11b)，上下侧气体喷嘴分别在带材(6)上下两侧对向布置，下侧气体喷嘴为权利要求1-9任一项所述的气液淬火喷嘴。2CN111826504A说明书1/3页一种气垫炉气液淬火喷嘴结构及气液协同淬火系统技术领域[0001]本发明属于金属热处理领域，特别涉及一种气垫炉气液淬火喷嘴结构及气液协同淬火系统。背景技术[0002]连续式气垫炉可用于铝合金带材的加热和淬火处理，热处理后的铝合金带材在航空航天和汽车制造等领域都有广泛的应用。为了满足不同领域制造业对材料硬度、强度、韧性及抗疲劳强度的高标准要求，铝带材淬火过程需采用不同的降温控制工艺，通常有水淬火、气淬火以及水气分区结合等方式。[0003]传统的水淬火过程为单独的一个分区，高压高速的水雾冲击热铝板，从而实现铝板的快速冷却。由于水雾量较大，带材在水冷区所承受的重量增加，带材出现下沉的现象，通常需要在水雾区喷水的同时，增加几组气浮喷嘴，气浮喷嘴一方面用