[实用新型]超音频感应固溶炉

说明书

技术领域

本发明涉及核电站机械组件加工技术领域，具体来说涉及一种超音频感应固溶炉，用于对核电站燃料元件的不锈钢包壳管进行固溶处理。

背景技术

固溶处理，指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。核电站燃料元件的相关组件0Cr18Ni10Ti不锈钢包壳管，就需要在成品冷拉加工前进行一次固溶处理。现有技术一般采用燃油炉或者中频炉。其中燃油炉采用明火加热，其火焰直接加热炉体，存在热效率低的问题，管材受热不均匀，无法保证产品的晶粒度控制在7-8级的加工需求，管材表面形成的氧化层厚；中频炉是利用中频感应线圈产生的磁场直接对炉体内的原料进行熔炼，采用中心加热式，难以控制管材受热均匀，且磁损失大，加热效率低。如何改进现有机械的内部结构，使管材受热均匀，提升产品的晶粒度均匀性，保障机械性能一致性是本领域技术人员需要思考的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种超音频感应固溶炉。

本发明的具体技术方案如下：

一种超音频感应固溶炉，包括炉体、运输辊、超音频感应线圈、冷凝装置和感应加热电源及控制装置。所述炉体是两端开口的中空加热腔室、包括炉体入口和炉体出口；所述运输辊承载待加工的管材，由炉体入口进入炉体内侧并从炉体出口穿出；所述超音频感应线圈固定于炉体内壁上；所述感应加热电源及控制装置连接超音频感应线圈、用于检测炉体的内部温度并根据检测结果调节对超音频感应线圈输出的电压和电流；所述冷凝装置包括储水的水冷箱和连接该水冷箱的冷凝喷水口、所述冷凝喷水口位于炉体出口处、用于对穿出炉体的运输辊上的管材喷射冷凝水。

通过采用这种方式：利用超音频感应线圈的瞬间高温，热散小的特性对管材进行加温。因为超音频感应线圈均匀分布在炉体内壁上，使得由炉体中间通过的管材收到的辐射热能均匀，且产品单位时间内受到高额的热辐射，使得产品快速升至再结晶温度。在管材随运输辊导出炉体的时候利用冷凝喷水口对管材喷洒冷凝水，使得管材迅速冷却，从升温至冷却的过程时间极短。因此相对于燃油炉或中频炉，管材表面形成的氧化膜非常薄。同时由于管材均匀通过感应加热线圈，全长受热状态一致，管材在快速均匀冷却后晶粒度能够控制在7-8级。

优选的是，上述超音频感应固溶炉中：所述冷凝喷水口对称分布于炉体出口的两侧。

通过采用这种方式：保障了导出的冷却效果更为均匀，避免因管材冷却不均匀造成管材过度弯曲而造成管材表面擦伤。

更优选的是，上述超音频感应固溶炉中：所述感应加热电源及控制装置采用由单片机控制电路控制的双闭环PI调节器。所述超音频感应线圈上还设有石英绝缘保护管。

电压电流通过双闭环比例积分PI调节方式，采用该方式能自动调节超音频感应线圈输出的电压和电流，最大限度地实现恒功率控制，保证工件加热的一致性。石英绝缘保护套管可避免金属管材接触加热线圈造成触电的安全隐患，同时由于石英管内壁非常光滑，可避免管材移动过程中接触造成的外表面擦伤。

与现有技术相比，本实用新型提供的超音频感应固溶炉使得管材在固溶加热过程中受热更为均匀，固溶处理后管材晶粒度能够控制在7-8级，产品表面氧化层薄，机械性能均匀一致。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的俯视结构示意图。

上述附图中各部件与附图标记的对应关系如下：

1、炉体；2、运输辊；11、炉体入口；12、炉体出口；3、超音频感应线圈；4、冷凝装置；5、感应加热电源及控制装置；6、管材；41、水冷箱；42、冷凝喷水口。

具体实施方式

为了更清楚地说明技术方案，下面将结合各附图作进一步描述。

如图1所示的本实用新型实施例1：