一种金属棒材快速热处理设备及方法

申请号 CN202310471990.6 申请日 2023-04-27 公开(公告)号 CN116426735B 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 吉林大学; 发明人 宋宇超; 董世成; 高一鹏; 伊瓦西辛.奥列斯特; 程拓;
摘要 本 发明 属于智能 热处理 生产线技术领域,具体涉及一种金属棒材快速热处理设备及方法,所述金属棒材快速热处理设备包括机柜,机柜上集成有操控部分、测温部分、夹持加热部分和冷却部分,通过操控部分控制测温部分和夹持加热部分的工作,使测温部分实时测量夹持加热部分所夹持的金属棒材的 温度 ,并将测量结构实时反馈给 控制器 ,控制器根据测温部分反馈的温度信息控制夹持加热部分的加热及夹持工作,使夹持加热部分对不同长度的金属棒材进行夹持和加热,金属棒材加热至预定温度之后,夹持加热部分停止加热并松开金属棒材,使金属棒材落入冷却部分进行 水 淬。本发明将大功率直流电与水淬相结合,实现了对金属棒材的加热及升温速率的精准控制。
权利要求

1.一种金属棒材快速热处理设备,它包括机柜,其特征是:所述机柜上集成有操控部分、测温部分、夹持加热部分和冷却部分;
操控部分,用于控制测温部分和夹持加热部分的工作,包括安装于机柜上的操控屏和安装在机柜内部的控制器,操控屏与控制器电性连接;
测温部分,位于夹持加热部分的上方,用于实时测量夹持加热部分所夹持的金属棒材的温度,并将测量结构实时反馈给控制器,控制器根据测温部分反馈的金属棒材的温度信息控制夹持加热部分的加热及夹持工作;
夹持加热部分,用于对不同长度的金属棒材进行夹持和加热,金属棒材加热至预定温度之后,夹持加热部分停止加热并松开金属棒材;所述夹持加热部分包括液压电极夹具、电动滑台和加热元件,所述液压电极夹具包括固定液压电极夹具和活动液压电极夹具,所述电动滑台用于驱动活动液压电极夹具平移动,所述固定液压电极夹具和活动液压电极夹具分别用于夹紧金属棒材的两端,所述加热元件用于对金属棒材进行加热;所述加热元件包括变压器和两组紫软排,所述变压器置于机柜内,两组紫铜软排与变压器之间连接有大功率晶闸管,变压器和两个大功率晶闸管分别与控制器电性连接,两组紫铜软排的一端分别与大功率晶闸管电性连接、另一端分别与金属棒材的两端接触,通过两组紫铜软排将变压器输出的工作电压直接加载到金属棒材的两端,利用电流在金属棒材中的热效应直接对金属棒材整体进行加热;
冷却部分,位于夹持加热部分的下方,用于对自夹持加热部分处落下的金属棒材进行水淬。
2.根据权利要求1所述的金属棒材快速热处理设备,其特征是:所述测温部分包括远红外测温仪和支撑架,所述远红外测温仪与控制器电性连接,所述支撑架的一端与机柜固定连接、另一端与远红外测温仪固定连接。
3.根据权利要求2所述的金属棒材快速热处理设备,其特征是:所述支撑架包括固定连接在机柜内部的水平直线导轨,所述水平直线导轨的左右两侧分别安装有可沿左右方向滑动调节的水平支撑杆,水平支撑杆的前端固定连接有竖向安装,所述机柜上开设有供水平支撑杆滑动调节的水平调节槽,两竖向安装块的底部分别固连有竖向支撑杆,远红外测温仪设置有两个,一个远红外测温仪的量程为200‑800摄氏度,另一个远红外测温仪的量程为600‑1400摄氏度,两个远红外测温仪分别固定安装在两个安装支架上,两个安装支架分别通过卡箍与竖向支撑杆连接固定。
4.根据权利要求3所述的金属棒材快速热处理设备,其特征是:所述固定液压电极夹具和活动液压电极夹具分别包括夹具支座,所述夹具支座的下端开设有安装口,所述安装口内的前侧固定安装有固定夹具本体,所述夹具支座的后侧外部固定安装有液压缸气缸,所述液压缸或气缸的活塞杆前端贯穿夹具支座并伸至安装口内,所述液压缸或气缸的活塞杆前端固定连接有与固定夹具本体对应的活动夹具本体,所述固定夹具本体和活动夹具本体配合将金属棒材夹紧或松开。
5.根据权利要求4所述的金属棒材快速热处理设备,其特征是:所述电动滑台包括电动机、水平丝杠和上下两水平导向杆,所述电动机与机柜固定连接,所述水平丝杠的一端与电动机的输出轴固定连接、另一端与机柜转动连接,所述固定液压电极夹具和活动液压电极夹具的夹具支座下端分别固定连接有支撑限位块,两水平导向杆的一端与固定液压电极夹具下端的支撑限位块固定连接、另一端与机柜固定连接,且活动液压电极夹具下端的支撑限位块的后侧开设有与上下两水平导向杆配合的弧形导向槽,所述固定液压电极夹具下端的支撑限位块的后侧与水平丝杠无接触,所述活动液压电极夹具下端的支撑限位块远离固定液压电极夹具的一侧固连有连接架,且活动液压电极夹具下端的支撑限位块与连接架之间安装有温度传感器,所述电动机和温度传感器均与控制器电性连接,所述连接架的后侧开设有与上下两水平导向杆配合的弧形导向槽,所述连接架的后侧中部开设有与水平丝杠螺纹连接的螺纹孔
6.根据权利要求5所述的金属棒材快速热处理设备,其特征是:当金属棒材的直径大于或等于300mm时,变压器输出的最高工作电压为50V,当金属棒材的直径小于300mm时,变压器输出的最高工作电压为25V。
7.根据权利要求6所述的金属棒材快速热处理设备,其特征是:所述冷却部分包括冷却水池,所述冷却水池内固定安装有多根与金属棒材垂直的前后向支架,各前后向支架上方支撑安装有滤网,当金属棒材落于滤网上时,冷却水池内冷却水的水面高于金属棒材的顶端。
8.一种基于权利要求1‑7任一项所述的金属棒材快速热处理设备的金属棒材快速热处理方法,其特征是:它包括如下步骤:
S1:通过操控屏输入金属棒材的密度、长度和直径,并设置加热温度、加热速率及保温时间;
S2:根据金属棒材的实际长度,控制器控制电动机启动,电动机带动水平丝杠转动,水平丝杠的转动使活动液压电极夹具下端的支撑限位块带动活动液压电极夹具移动至金属棒材所需的夹持位置,电动机关闭;
S3:根据金属棒材的长度调节两远红外测温仪之间的间距,金属棒材的长度越长,两远红外测温仪之间的间距越大,根据金属棒材的直径调节远红外测温仪的高度:金属棒材的直径越大,远红外测温仪的高度越高;
S4:将金属棒材的两端置于安装口内,通近操控屏选择“夹紧”选项,控制器控制液压缸或气缸启动,液压缸或气缸的活塞杆伸出并带动活动夹具本体向前移动,固定夹具本体和活动夹具本体配合将金属棒材夹紧;
S5:通近操控屏选择“工作测试”选项,控制器控制大功率晶闸管开启,通过两组紫铜软排将变压器输出的工作电压直接加载到金属棒材的两端,利用电流在金属棒材中的热效应直接对金属棒材整体进行加热,加热后金属棒材变软,固定液压电极夹具和活动液压电极夹具的拉会减少,此时控制器控制电动机启动,使活动液压电极夹具向外侧缓慢移动,移动预设的距离后,电动机关闭,使固定液压电极夹具和活动液压电极夹具保持恒定的拉力,金属棒材的实时温度由远红外测温仪测量并反馈到控制器中;
S6:当金属棒材的温度达到预设温度后,控制器控制大功率晶闸管关闭,然后控制器控制液压缸或气缸的活塞杆复位并带动活动夹具本体向后移动,将金属棒材快速释放,使金属棒材准确落入下方的冷却水池中完成淬火,至此,操作完毕。

说明书全文

一种金属棒材快速热处理设备及方法

技术领域

[0001] 本发明属于智能热处理生产线技术领域,具体涉及一种金属棒材快速热处理设备及方法。

背景技术

[0002] 热处理是指通过加热、保温及冷却的方式对金属组织进行改性以获得预期的性能。热处理的升温速率、加热温度、保温时间及冷却方式均对材料组织性能有显著影响。合金轻质高强、耐腐蚀性好,被广泛应用于航空航天、医疗器械等尖端科技领域。然而钛合金的导热率低、高温活性强、组织敏感性强等特点决定了在钛合金加工过程中采用快速热处理不仅可显著提高生产效率、降低生产成本,而且可降低材料化损耗、为改善组织和性能提供了新途径。
[0003] 感应加热、高频电流加热是目前金属快速加热的主要类型。
[0004] 采用感应加热的方式虽可提高材料升温速率,但其对材料由外向内的加热特点决定了加热过程中材料内部的温度分布并不均匀,存在由材料表面至内部的温度梯度,这给材料组织的均匀调控提出了严峻挑战。
[0005] 而高频电流加热的固有属性导致其仅可作用于微小尺寸板材,难以对零件级产品进行有效热处理。
[0006] 相比于空冷、气淬、油淬等冷却方式,淬方式冷却速率可控,冷却效果更好,经济性更高。而上述两种金属快速加热的快速热处理设备均难以对零件进行水淬及油淬。
[0007] 大功率直流电可使金属材料内部各处短时间内同步产生快速热效应,非常适合于快速热处理。目前,亟需一种将大功率直流电与水淬相结合的金属快速热处理设备,以实现对材料加热及升温速率的精准控制,提升材料性能,填补该类快速热处理设备领域的空白。

发明内容

[0008] 本发明要解决的技术问题,就是针对现有技术所存在的不足,而提供一种金属棒材快速热处理设备及方法,本发明将大功率直流电与水淬相结合,实现了对金属棒材的加热及升温速率的精准控制,提升了金属棒材的性能。
[0009] 本方案是通过如下技术措施来实现的:一种金属棒材快速热处理设备,它包括机柜,所述机柜上集成有操控部分、测温部分、夹持加热部分和冷却部分;
[0010] 操控部分,用于控制测温部分和夹持加热部分的工作,包括安装于机柜上的操控屏和安装在机柜内部的控制器,操控屏与控制器电性连接;
[0011] 测温部分,位于夹持加热部分的上方,用于实时测量夹持加热部分所夹持的金属棒材的温度,并将测量结构实时反馈给控制器,控制器根据测温部分反馈的金属棒材的温度信息控制夹持加热部分的加热及夹持工作;
[0012] 夹持加热部分,用于对不同长度的金属棒材进行夹持和加热,金属棒材加热至预定温度之后,夹持加热部分停止加热并松开金属棒材;
[0013] 冷却部分,位于夹持加热部分的下方,用于对自夹持加热部分处落下的金属棒材进行水淬。
[0014] 优选的,所述测温部分包括远红外测温仪和支撑架,所述远红外测温仪与控制器电性连接,所述支撑架的一端与机柜固定连接、另一端与远红外测温仪固定连接。
[0015] 优选的,所述支撑架包括固定连接在机柜内部的水平直线导轨,所述水平直线导轨的左右两侧分别安装有可沿左右方向滑动调节的水平支撑杆,水平支撑杆的前端固定连接有竖向安装,所述机柜上开设有供水平支撑杆滑动调节的水平调节槽,两竖向安装块的底部分别固连有竖向支撑杆,远红外测温仪设置有两个,一个远红外测温仪的量程为200‑800摄氏度,另一个远红外测温仪的量程为600‑1400摄氏度,两个远红外测温仪分别固定安装在两个安装支架上,两个安装支架分别通过卡箍与竖向支撑杆连接固定。
[0016] 优选的,所述夹持加热部分包括液压电极夹具、电动滑台和加热元件,所述液压电极夹具包括固定液压电极夹具和活动液压电极夹具,所述电动滑台用于驱动活动液压电极夹具水平移动,所述固定液压电极夹具和活动液压电极夹具分别用于夹紧金属棒材的两端,所述加热元件用于对金属棒材进行加热。
[0017] 优选的,所述固定液压电极夹具和活动液压电极夹具分别包括夹具支座,所述夹具支座的下端开设有安装口,所述安装口内的前侧固定安装有固定夹具本体,所述夹具支座的后侧外部固定安装有液压缸气缸,所述液压缸或气缸的活塞杆前端贯穿夹具支座并伸至安装口内,所述液压缸或气缸的活塞杆前端固定连接有与固定夹具本体对应的活动夹具本体,所述固定夹具本体和活动夹具本体配合将金属棒材夹紧或松开。
[0018] 优选的,所述电动滑台包括电动机、水平丝杠和上下两水平导向杆,所述电动机与机柜固定连接,所述水平丝杠的一端与电动机的输出轴固定连接、另一端与机柜转动连接,所述固定液压电极夹具和活动液压电极夹具的夹具支座下端分别固定连接有支撑限位块,两水平导向杆的一端与固定液压电极夹具下端的支撑限位块固定连接、另一端与机柜固定连接,且活动液压电极夹具下端的支撑限位块的后侧开设有与上下两水平导向杆配合的弧形导向槽,所述固定液压电极夹具下端的支撑限位块的后侧与水平丝杠无接触,所述活动液压电极夹具下端的支撑限位块远离固定液压电极夹具的一侧固连有连接架,且活动液压电极夹具下端的支撑限位块与连接架之间安装有温度传感器,所述电动机和温度传感器均与控制器电性连接,所述连接架的后侧开设有与上下两水平导向杆配合的弧形导向槽,所述连接架的后侧中部开设有与水平丝杠螺纹连接的螺纹孔
[0019] 优选的,所述加热元件包括变压器和两组紫软排,所述变压器置于机柜内,两组紫铜软排与变压器之间连接有大功率晶闸管,变压器和两个大功率晶闸管分别与控制器电性连接,两组紫铜软排的一端分别与大功率晶闸管电性连接、另一端分别与金属棒材的两端接触,通过两组紫铜软排将变压器输出的工作电压直接加载到金属棒材的两端,利用电流在金属棒材中的热效应直接对金属棒材整体进行加热。
[0020] 优选的,当金属棒材的直径大于或等于300mm时,变压器输出的最高工作电压为50V,当金属棒材的直径小于300mm时,变压器输出的最高工作电压为25V。
[0021] 优选的,所述冷却部分包括冷却水池,所述冷却水池内固定安装有多根与金属棒材垂直的前后向支架,各前后向支架上方支撑安装有滤网,当金属棒材落于滤网上时,冷却水池内冷却水的水面高于金属棒材的顶端。
[0022] 本发明还提供了一种基于上述金属棒材快速热处理设备的金属棒材快速热处理方法,它包括如下步骤:
[0023] S1:通过操控屏输入金属棒材的密度、长度和直径,并设置加热温度、加热速率及保温时间;
[0024] S2:根据金属棒材的实际长度,控制器控制电动机启动,电动机带动水平丝杠转动,水平丝杠的转动使活动液压电极夹具下端的支撑限位块带动活动液压电极夹具移动至金属棒材所需的夹持位置,电动机关闭;
[0025] S3:根据金属棒材的长度调节两远红外测温仪之间的间距,金属棒材的长度越长,两远红外测温仪之间的间距越大,根据金属棒材的直径调节远红外测温仪的高度:金属棒材的直径越大,远红外测温仪的高度越高;
[0026] S4:将金属棒材的两端置于安装口内,通近操控屏选择“夹紧”选项,控制器控制液压缸或气缸启动,液压缸或气缸的活塞杆伸出并带动活动夹具本体向前移动,固定夹具本体和活动夹具本体配合将金属棒材夹紧;
[0027] S5:通近操控屏选择“工作测试”选项,控制器控制大功率晶闸管开启,通过两组紫铜软排将变压器输出的工作电压直接加载到金属棒材的两端,利用电流在金属棒材中的热效应直接对金属棒材整体进行加热,加热后金属棒材变软,固定液压电极夹具和活动液压电极夹具的拉会减少,此时控制器控制电动机启动,使活动液压电极夹具向外侧缓慢移动,移动预设的距离后,电动机关闭,使固定液压电极夹具和活动液压电极夹具保持恒定的拉力,金属棒材的实时温度由远红外测温仪测量并反馈到控制器中;
[0028] S6:当金属棒材的温度达到预设温度后,控制器控制大功率晶闸管关闭,然后控制器控制液压缸或气缸的活塞杆复位并带动活动夹具本体向后移动,将金属棒材快速释放,使金属棒材准确落入下方的冷却水池中完成淬火,至此,操作完毕。
[0029] 本发明的有益效果:本发明通过操控部分控制测温部分和夹持加热部分的工作,使测温部分实时测量夹持加热部分所夹持的金属棒材的温度,并将测量结构实时反馈给控制器,控制器根据测温部分反馈的金属棒材的温度信息控制夹持加热部分的加热及夹持工作,使夹持加热部分对不同长度的金属棒材进行夹持和加热,金属棒材加热至预定温度之后,夹持加热部分停止加热并松开金属棒材,使金属棒材落入冷却部分进行水淬。本发明将大功率直流电与水淬相结合,实现了对金属棒材的加热及升温速率的精准控制,提升了金属棒材的性能。由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明
[0030] 图1为本发明中金属棒材快速热处理设备的结构示意图。
[0031] 图2为固定液压电极夹具和活动液压电极夹具的结构示意图。
[0032] 图3为冷却水池的内部俯视结构示意图。
[0033] 图中:1‑机柜,2‑竖向安装块,3‑水平调节槽,4‑水平支撑杆,5‑卡箍,6‑紫铜软排,7‑竖向支撑杆,8‑远红外测温仪,9‑水平丝杠,10‑连接架,11‑支撑限位块,12‑活动液压电极夹具,13‑水平导向杆,14‑冷却水池,15‑电动机,16‑固定液压电极夹具,17‑夹具支座,
18‑液压缸或气缸,19‑固定夹具本体,20‑活动夹具本体,21‑安装口,22‑金属棒材,23‑前后向支架,24‑滤网,25‑安装支架,26‑弧形导向槽。

具体实施方式

[0034] 为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本方案进行阐述。
[0035] 一种金属棒材快速热处理设备,它包括机柜1,所述机柜1上集成有操控部分、测温部分、夹持加热部分和冷却部分;
[0036] 操控部分,用于控制测温部分和夹持加热部分的工作,包括安装于机柜1上的操控屏(图中未示出)和安装在机柜1内部的控制器,操控屏与控制器电性连接;
[0037] 测温部分,位于夹持加热部分的上方,用于实时测量夹持加热部分所夹持的金属棒材22的温度,并将测量结构实时反馈给控制器,控制器根据测温部分反馈的金属棒材22的温度信息控制夹持加热部分的加热及夹持工作;
[0038] 夹持加热部分,用于对不同长度的金属棒材22进行夹持和加热,金属棒材22加热至预定温度之后,夹持加热部分停止加热并松开金属棒材22;
[0039] 冷却部分,位于夹持加热部分的下方,用于对自夹持加热部分处落下的金属棒材22进行水淬。
[0040] 其中,所述测温部分包括远红外测温仪8和支撑架,所述远红外测温仪8与控制器电性连接,所述支撑架的一端与机柜1固定连接、另一端与远红外测温仪8固定连接。所述支撑架包括固定连接在机柜1内部的水平直线导轨,所述水平直线导轨的左右两侧分别安装有可沿左右方向滑动调节的水平支撑杆4,水平支撑杆4的前端固定连接有竖向安装块2,所述机柜1上开设有供水平支撑杆4滑动调节的水平调节槽3,两竖向安装块2的底部分别固连有竖向支撑杆7,远红外测温仪8设置有两个,一个远红外测温仪的量程为200‑800摄氏度,另一个远红外测温仪的量程为600‑1400摄氏度,以保证测温精度,两个远红外测温仪8分别固定安装在两个安装支架25上,两个安装支架25分别通过卡箍5与竖向支撑杆7连接固定。可以根据金属棒材22的长度调节两远红外测温仪8之间的间距,金属棒材22的长度越长,两远红外测温仪8之间的间距越大,调节时,沿水平调节槽4移动两水平支撑杆4,两水平支撑杆4通过竖向安装块2、竖向支撑杆7和安装支架25带动远红外测温仪8移动,实现两远红外测温仪8之间间距的调节。还可以根据金属棒材22的直径调节两远红外测温仪8的高度,金属棒材22的直径越大,远红外测温仪8的高度越高,调节时,沿竖向支撑杆7上、下调节卡箍5的位置,卡箍5通过安装支架25带动远红外测温仪8同步上、下移动,远红外测温仪8的高度调节到位后,将卡箍5固定在竖向支撑杆7上即可。远红外测温仪8采用红外在线式温度传感器,综合温度测试范围为200‑2000℃,稳定可靠,温度信号测量反馈速度≤2毫秒,即测温反应速度1/500秒,并且可开启肉眼可视的红外激光瞄准光斑,用于准确对准不同直径的金属棒材22。
[0041] 所述夹持加热部分包括液压电极夹具、电动滑台和加热元件,所述液压电极夹具包括固定液压电极夹具16和活动液压电极夹具12,所述电动滑台用于驱动活动液压电极夹具12水平移动,所述固定液压电极夹具16和活动液压电极夹具12分别用于夹紧金属棒材22的两端,所述加热元件用于对金属棒材22进行加热。
[0042] 具体来说,所述固定液压电极夹具16和活动液压电极夹具12分别包括夹具支座17,所述夹具支座17的下端开设有安装口21,所述安装口21内的前侧固定安装有固定夹具本体19,所述夹具支座17的后侧外部固定安装有液压缸或气缸18,所述液压缸或气缸18的活塞杆前端贯穿夹具支座17并伸至安装口21内,所述液压缸或气缸18的活塞杆前端固定连接有与固定夹具本体19对应的活动夹具本体20,所述固定夹具本体19和活动夹具本体20配合将金属棒材22夹紧或松开。通过控制器控制液压缸或气缸18的启停,当液压缸或气缸18启动后,液压缸或气缸18的活塞杆向前伸出,活塞杆带动活动夹具本体20向前移动,将金属棒材22夹紧。当控制器控制液压缸或气缸18关闭后,液压缸或气缸18的活塞杆向后复位,活塞杆带动活动夹具本体20向后移动,将金属棒材22松开,使金属棒材22落入冷却水池14内。
[0043] 所述电动滑台包括电动机15、水平丝杠9和上下两水平导向杆13,所述电动机15与机柜1固定连接,所述水平丝杠9的一端与电动机15的输出轴固定连接、另一端与机柜1转动连接,所述固定液压电极夹具16和活动液压电极夹具12的夹具支座17下端分别固定连接有支撑限位块11,两水平导向杆13的一端与固定液压电极夹具16下端的支撑限位块11固定连接、另一端与机柜1固定连接,且活动液压电极夹具12下端的支撑限位块11的后侧开设有与上下两水平导向杆13配合的弧形导向槽26,所述固定液压电极夹具16下端的支撑限位块11的后侧与水平丝杠9无接触,所述活动液压电极夹具12下端的支撑限位块11远离固定液压电极夹具16的一侧固连有连接架10,且活动液压电极夹具12下端的支撑限位块11与连接架10之间安装有温度传感器,该温度传感器用于检测金属棒材22输入端的温度,并将该温度实时反馈给控制器,控制器据此温度信息调节金属棒材22的加载功率,所述电动机15和温度传感器均与控制器电性连接,所述连接架10的后侧开设有与上下两水平导向杆13配合的弧形导向槽26,所述连接架10的后侧中部开设有与水平丝杠9螺纹连接的螺纹孔。该电动滑台可根据金属棒材22的长度调节固定液压电极夹具16和活动液压电极夹具12之间的间距,以适应不同长度的金属棒材22的夹紧需要。调节时,控制器控制电动机15启动,电动机15带动水平丝杠9转动,水平丝杠9的转动使连接架10带动活动液压电极夹具12移动至金属棒材
22所需的夹持位置,关闭电动机15即可。
[0044] 所述加热元件包括变压器和两组紫铜软排6,所述变压器置于机柜1内,两组紫铜软排6与变压器之间连接有大功率晶闸管,变压器和两个大功率晶闸管分别与控制器电性连接,两组紫铜软排6的一端分别与大功率晶闸管电性连接、另一端分别与金属棒材22的两端接触,通过两组紫铜软排6将变压器输出的工作电压直接加载到金属棒材22的两端,利用电流在金属棒材22中的热效应直接对金属棒材22整体进行加热,金属棒材22内外热量一致,加热均匀。变压器将电网的380V电压转换成50V和25V的两档低电压,当金属棒材22的直径大于或等于300mm时,变压器输出的最高工作电压为50V,当金属棒材22的直径小于300mm时,变压器输出的最高工作电压为25V。
[0045] 所述冷却部分包括冷却水池14,所述冷却水池14内固定安装有多根与金属棒材22垂直的前后向支架23,各前后向支架23上方支撑安装有滤网24,当金属棒材22落于滤网24上时,冷却水池14内冷却水的水面高于金属棒材22的顶端,保证金属棒材22能够充分的进行水淬,又方便金属棒材22的取出。
[0046] 本发明还提供了一种基于上述金属棒材快速热处理设备的金属棒材快速热处理方法,它包括如下步骤:
[0047] S1:通过操控屏输入金属棒材22的密度、长度和直径,并设置加热温度、加热速率及保温时间;
[0048] S2:根据金属棒材22的实际长度,控制器控制电动机15启动,电动机15带动水平丝杠9转动,水平丝杠9的转动使活动液压电极夹具12下端的支撑限位块11带动活动液压电极夹具12移动至金属棒材22所需的夹持位置,电动机15关闭;
[0049] S3:根据金属棒材22的长度调节两远红外测温仪8之间的间距,金属棒材22的长度越长,两远红外测温仪8之间的间距越大,根据金属棒材22的直径调节远红外测温仪8的高度:金属棒材22的直径越大,远红外测温仪8的高度越高;
[0050] S4:将金属棒材22的两端置于安装口21内,通近操控屏选择“夹紧”选项,控制器控制液压缸或气缸18启动,液压缸或气缸18的活塞杆伸出并带动活动夹具本体20向前移动,固定夹具本体19和活动夹具本体20配合将金属棒材22夹紧;
[0051] S5:通近操控屏选择“工作测试”选项,控制器控制大功率晶闸管开启,通过两组紫铜软排6将变压器输出的工作电压直接加载到金属棒材22的两端,利用电流在金属棒材22中的热效应直接对金属棒材22整体进行加热,加热后金属棒材22变软,固定液压电极夹具16和活动液压电极夹具12的拉力会减少,此时控制器控制电动机15启动,使活动液压电极夹具12向外侧缓慢移动,移动预设的距离后,电动机15关闭,使固定液压电极夹具16和活动液压电极夹具12保持恒定的拉力,金属棒材22的实时温度由远红外测温仪8测量并反馈到控制器中;
[0052] S6:当金属棒材22的温度达到预设温度后,控制器控制大功率晶闸管关闭,实现紫铜软排6的迅速断电,然后控制器控制液压缸或气缸18的活塞杆复位并带动活动夹具本体20向后移动,将金属棒材22快速释放,使金属棒材22准确落入下方的冷却水池14中完成淬火,至此,操作完毕。
[0053] 本发明中未经描述的技术特征可以通过现有技术实现,在此不再赘述。本发明并不仅限于上述具体实施方式,本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
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