2010年北京易利公司针对航空、航天、核能等领域对钛合金、精密合金、铍青铜、不锈钢和高温合金等材料固溶处理的需求,研发了DWF系列立式真空水淬炉,并申请了国家发明专利。
DWF系列立式真空水淬炉的主要结构特点:
*加热室采用内热式结构,全金属隔热屏,镍铬带/钼带加热元件。炉温均匀性好,控温精度高,加热元件使用寿命长,更换方便。克服了外热式真空水淬炉加热温度和装炉量方面的局限性;
*炉顶配备气动垂直淬火机构,比卧式真空水淬炉的工件转移时间短,且结构简单、动作稳定可靠、承载能力强;
*装备专有的水蒸气排放机构和装置,可不关炉门完成淬火动作,大大缩短了工件转移时间;
*淬火机构室与加热室之间设有上隔热门,淬火水槽与加热室之间采用特别设计的双层门,分别实现密封、隔热功能;
*淬火水槽配备淬火缓冲机构和电动出料机构;
*淬火水槽和加热室内壁均采用不锈钢制造。
真空系统配置高真空泵组(机械泵+罗茨泵+扩散泵)、真空规管和真空仪表。电控系统配置PLC、控温仪表和触摸屏,具备手动和自动两种控制模式,可对设备运行过程和工艺参数(温度、真空度、工艺时间、水温、气压等)进行设置并全自动控制,具备用户可调用、编辑和存储的工艺程序库,具有安全互锁保护、故障自诊断和报警功能,自动化程度高,人机界面友好。
DWF 0406 V 立式真空水淬炉的主要技术参数
有效加热区尺寸(直径×高):400×600 mm
最大装炉量(含料盘):120 kg
最高温度:1000℃(或1350℃)
炉温均匀性:±5℃
加热功率:60 kW
炉壁表面温升:≤20℃
极限真空度:≤6.67×10-3 Pa
压升率:≤0.67 Pa/h
工件移送时间:6 ~ 8秒
淬火水槽真空度:200Pa
淬火水槽容积:约1000升
安装功率:120 kVA
电源:3×380V±5%,50Hz

立式真空水淬炉的应用
1. 钛合金的固溶处理
钛合金密度小、热强度和持久强度高、抗冲击和抗疲劳性能好、耐蚀性良好,在我国航空航天领域的应用日益增长,以满足航空航天器减重增速和提升发动机工作温度的技术要求。
例如,用TC4和TC16钛合金制造发动机叶片/圆盘、各种衬板/护板、标准紧固件、阀体/壳体、储压器、结构件等。TC4和TC16属于α-β型钛合金,还包括β型钛合金都需要经固溶和时效处理达到性能要求。航标和国军标对钛合金固溶处理时的淬火延迟时间有严格的规定,按最小截面厚度不同,TC4的最长延迟时间要求小于6~10秒,其他钛合金的最长延迟时间要求小于6~30秒。
2. 铍青铜的固溶处理
铍青铜导电、导热性能好,弹性极限、疲劳极限、耐磨性和耐蚀性等综合性能良好,还具有耐寒、无磁、受冲击不产生火花等优点,多用于重要的弹性元件、耐磨件、电极防爆工具,在航空航天领域用于制造仪器仪表中的膜片、膜盒、开关、波纹管、簧片、游丝、发条和接触片等弹性敏感元件。
航标规定铍青铜固溶处理时,应尽快浸入水中冷却,转移时间一般为几秒钟,最长不超过10秒钟,以保证固溶组织部发生分解。
3. 精密合金的固溶处理
航空航天领域常用的精密合金有镍基、钴基高弹性合金3J1、3J21和镍基恒弹性合金3J53,用于制造各种传感器、信号器与记录器中动/静压膜盒、波纹管、伺服阀反力杆、针阀、惯性级陀螺、加速计挠性杆和挠性支撑元件等。
4. 不锈钢的固溶处理
核能领域高温高压设备用的17-4PH不锈钢特殊紧固件(ASTM A564 630),核动力系统中高危液体气体密封用的17-4PH和410不锈钢密封圈。航空航天领域的17-4PH伺服阀体、涡轮机叶片等。