真空回火炉及气淬炉气流循环技术

真空回火炉及气淬炉气流循环技术
在总结国内外真空炉结构特点的基础上，研制了WZH型真空回火炉，其主要特点是：为了克服真空回火时加热温度较低，易造成加热不均匀和真空回火后冷却速度较慢等不足，在加热和冷却时均采用强制气流循环换热技术，在结构上采用两个气流循环系统。

真空回火炉气流循环系统，在炉胆顶部设置热循环风扇，在加热时回充少量N2(约0．05MPa)，并启动风扇，使气流经过加热器流向工件，形成对流加热，以确保工件加热的均匀性，同时提高加热效率。

气流循环的第二个措施是在炉胆后部设置冷却循环风扇，冷却时回充0．12～0．13MPa的N2，必要时可加入一定比例的H2，以防止氧化，冷却气流经热交换器和导风板，流向工件形成强制对流循环冷却，由于冷却速度增加，有利于避免某些钢的回火脆性，缩短生产周期，提高了生产率。

2.真空淬火炉气流循环
真空淬火炉主要以真空油淬和真空气淬为主，它们各有其优缺点：从淬火后的表面质量看，真空油淬比真空气淬光亮度低20％～30％，而且要进行清洗，从淬火后工件力学性能看，高速钢工具经真空油淬后在工件表层形成一个由残余奥氏体和碳化物组成的白亮层，经X射线结构分析证明：白亮层是由大量复合碳化物和残余奥氏体组成，形成复合碳化物的碳不是来自于炉内残存气氛，而是来自淬火油。

为克服真空油淬的不足，国内外在真空气淬方面都进行了大量而深入的研究，对真空气淬的机理、特性和影响因素有了深入的理解。

根据对工件在冷却室内传热方式的分析，可以获知，在冷却过程中，循环气体在两侧面的流向与在底部的流向和气体循环通道内的流向相互垂直，而且它们的速度比较接近，由于它们的方向相互垂直，大大地促进了循环气体微分子在循环气流垂直方向上的相互扩散、相互传热。

在淬火冷却系统的底部以中心为圆心分布有多个同心圆，在每一个同心圆上开等量的孔，由于在底部的中心设有多而密集的喷嘴，当这些循环气体碰到工件时，会迅速向四周扩散。

但发散的循环气体又受到两侧壁流体和涡轮风机本身的吸气作用，强迫气体沿着料筐底部经过工件，这样不仅能延缓循环气体经过工件的时间，而且增加了循环气体与工件的传热效率，使循环气体尽可能多地带走工件上的热量，提高工件的冷却速度。

经过工件后的循环气体具有较高的温度。

在风机作用下，首先经过热交换器，然后在风机的导向下，沿冷却室导向通道流动，在淬火冷却系统两侧喷嘴反向速度的作用下，与炉壁迅速地进行热交换，从而使循环气体得到进一步的冷却，最后以较低的温度流经工件，形成一个循环周期。