真空渗碳炉及使用其的渗碳方法.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CN106319436A(43)申请公布日2017.01.11(21)申请号201610951839.2(22)申请日2016.10.26(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3巷11号东北大学申请人上海昱臻热工科技有限公司(72)发明人王昊杰王昭东何小华潘强孟磊左懿田勇李勇(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人史明罡(51)Int.Cl.C23C8/20(2006.01)C21D1/63(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称真空渗碳炉及使用其的渗碳方法(57)摘要本发明公开一种真空渗碳炉及使用其的渗碳方法，涉及金属材料热处理技术领域，以解决现有的渗碳炉在负压及加压气冷时的密封效果不佳，且加热元件长期使用后容易造成积碳而导致渗碳炉发生短路故障的技术问题。本发明所述的真空渗碳炉，包括：卧式双室结构且包括炉体和炉门的真空炉主机；炉体的前室为冷却室，中间为真空密封隔热的闸阀，后室为加热渗碳室；冷却室和加热渗碳室、炉体和炉门的法兰凹槽之间设置有锁圈式密封结构；锁圈式密封结构与炉门之间设置有多个斜面自锁且为双气缸启动形式；加热渗碳室内设置有加热元件，其包括石墨加热管，电源由变压器通过铜质水冷电极、铜排或同载流量的铜质编织带、石墨电极与石墨加热管相连。CN106319436ACN106319436A权利要求书1/2页1.一种真空渗碳炉，其特征在于，包括：真空炉主机，所述真空炉主机为卧式双室结构；所述真空炉主机包括炉体和炉门，所述炉体的前室为冷却室，中间为真空密封隔热的闸阀，后室为加热渗碳室；所述炉体和所述炉门之间设置有锁圈式密封结构，且所述锁圈式密封结构安装在所述炉门的法兰凹槽中；所述冷却室和所述加热渗碳室也均设置有所述锁圈式密封结构；所述锁圈式密封结构的启闭为双气缸启动形式，且所述锁圈式密封结构与所述炉门之间设置有多个斜面自锁；所述加热渗碳室内设置有加热元件，所述加热元件包括有石墨加热管，电源由变压器通过水冷电极、铜排或同载流量的铜质编织带、石墨电极与所述石墨加热管相连，且所述水冷电极为铜质水冷电极。2.根据权利要求1所述的真空渗碳炉，其特征在于，还包括：油冷却系统，所述油冷却系统包括：双壁水冷淬火油槽、油搅拌装置和油加热器；所述油搅拌装置包括：减速电机、叶轮、转向器、密封通道和导流板；所述油加热器设置在所述双壁水冷淬火油槽的底部，且所述油加热器由电加热管构成；所述油冷却系统由封闭式冷却塔通过控制独立的油箱水冷壁的水流量以实现油温控制。3.根据权利要求2所述的真空渗碳炉，其特征在于，所述油冷却系统还包括：水平送取料机构和油淬火升降机构；所述水平送取料机构通过滑线轴承实现料件的进出；所述油淬火升降机构设置有张紧轮。4.根据权利要求1所述的真空渗碳炉，其特征在于，还包括：真空系统；所述真空系统包括：真空主机、真空阀门、真空管路及真空测量组件；所述真空主机由三级四泵组件构成，所述三级四泵组件包括：维持泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵；所述扩散泵配置有独立冷阱，所述旋片泵与所述罗茨泵之间、所述罗茨泵与所述扩散泵之间均设置有所述真空测量组件；所述真空阀门为气动高真空挡板阀，所述启动高真空挡板阀与控制器连接，且联动互锁；所述真空测量组件由数显电阻真空计和规管构成，所述数显电阻真空计能够实现测量过程中的量程自动转换和超程保护，并具有设定控制功能、数据输出功能及故障报警功能。5.根据权利要求1所述的真空渗碳炉，其特征在于，还包括：回冲气体系统；所述回冲气体系统包括：充气机构、压强调节机构和安全阀；所述充气机构包括：大通径快充阀、微调阀、质量流量计和充气阀门；所述压强调节机构包括：压力传感器和调节仪；加热时，所述回冲气体系统能够对所述真空渗碳炉内的真空度进行调节和控制；冷却时，根据所述压力传感器的反馈使所述充气阀门开启，冷却气体进入所述真空渗碳炉内。6.根据权利要求1所述的真空渗碳炉，其特征在于，还包括：渗碳系统；所述渗碳系统包括：渗碳气供给机构和渗碳控制机构；所述渗碳气供给机构包括：多路送气机构、流量调节阀、流量计、电磁阀和喷嘴；所述多路送气机构包括：载气支路、渗碳气支路和氨气支路，所述载气支路、所述渗碳气支路和所述氨气支路上均依次设置有所述流量调节阀、所述流量计、所述电磁阀和所述喷嘴；2CN106319436A权利要求书2/2页所述渗碳系统能够对渗碳气体温度、渗碳气体时间、渗碳气体压力和渗碳气体流量进行控制。7.根据权利要求6所述的真空渗碳炉，其特征在于，所述喷嘴连接有气缸，所述气缸用于带动所述喷嘴伸缩移动。8.根据权利要求1－7任一项所述的真空渗碳炉，其特征在于，所述真空渗碳炉的渗碳温度为