ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ Советский патент 1997 года по МПК F27B3/08 

Изобретение относится к устройствам для термической обработки и может быть использовано в авиастроении для термической обработки крупногабаритных деталей, узлов и агрегатов, изготовленных из жаропрочных и титановых сплавов, требующих проведения нагрева и выдержки в вакууме или аргоне и ускоренного охлаждения.

Известны установки для аргоновакуумной термообработки с водоохлаждаемой камерой нагрева, внутри которой укреплен силовой корпус с нагревателями и тепловыми экранами [1] Получение повышенных скоростей охлаждения достигается применением специальной камеры охлаждения.

Для термической обработки крупногабаритных изделий создание вакуумных установок с камерой охлаждения не рационально из-за значительных габаритов двухкамерных установок.

Известна горизонтальная установка для вакуумной термообработки, содержащая водоохлаждаемую камеру нагрева, в которой расположены нагреватели, тепловые экраны, вентилятор и теплообменник [2] Обеспечение повышенных скоростей охлаждения достигается путем перемещения охлаждающей газовой среды от теплообменника через отверстия, образованные подвижными экранами, к изделию с помощью вентилятора.

Рабочее пространство этой печи невелико. При увеличении габаритов рабочего пространства в полтора и более раз известная конструкция не обеспечивает получения необходимых скоростей охлаждения. Это связано с тем, что увеличение габаритов требует для обеспечения необходимой жесткости значительного увеличения массы силового каркаса с нагревателями и тепловыми экранами. Значительное увеличение массы нагреваемых конструктивных элементов печи повышает тепловую инерционность установки, что не позволяет обеспечить требуемые скорости охлаждения, несмотря на увеличение поверхности теплообменника, располагаемого между силовым каркасом и корпусом камеры нагрева, и увеличение скорости газового потока.

Целью изобретения является увеличение скорости охлаждения при термообработке изделий.

Это достигается тем, что тепловые экраны и нагреватели укреплены на теплообменнике, выполненном арочной формы.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид с продольным разрезом; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.

Установка для вакуумной термообработки имеет водоохлаждаемую камеру 1, внутри которой укреплены секции теплообменника 2 с нагревателями 3 и тепловыми экранами 4. Подвод напряжения к нагревателям 3 осуществляется с помощью автономных токопроводов 5, а хладагента через подводы 6.

На неподвижной крышке 7 установки установлен раздвижной торцовый экран 8, а на откатывающейся крышке 9 раздвижной торцовый экран 10 и вентилятор 11.

Установка оснащена системой нагрева 12 и управления 13, вакуумной системой 14, системой напуска и дозировки 15 газа.

Работает установка следующим образом. Загрузочная платформа 16 с установленным на ней обрабатываемым изделием 17 перемещается в камеру 1. Производится герметизация камеры и вакуумирование. По заданной программе осуществляется нагрев.

Для охлаждения изделия 17 с указанной скоростью необходимо отключить систему нагрева 12, произвести подачу хладагента через подводы 6 в теплообменник 2, пустить охлаждающий газ аргон через систему 15, открыть торцовые экраны 8 и 10 и включить вентилятор 11.

Уменьшение тепловой инерции, улучшение условий охлаждения газовым потоком вакуумной установки позволяет обеспечить при термообработке крупногабаритных изделий скорости охлаждения, превышающие 25^oC/мин при температурах выше 750^oC, и скорости более 10^oC/мин в интервале температур 450-750^oC.

Вакуумная установка для термообработки, содержащая водоохлаждаемую камеру нагрева, в которой расположены тепловые экраны, нагреватели, вентилятор и теплообменник, отличающаяся тем, что, с целью увеличения скорости охлаждения, тепловые экраны и нагреватели укреплены на теплообменнике, выполненном арочной формы.

Вакуумная установка для термообработки, содержащая водоохлаждаемую камеру нагрева, в которой расположены тепловые экраны, нагреватели, вентилятор и теплообменник, отличающаяся тем, что, с целью увеличения скорости охлаждения, тепловые экраны и нагреватели укреплены на теплообменнике, выполненном арочной формы.