一种固溶处理装置的制作方法

本实用新型涉及热处理技术领域，尤其涉及一种固溶处理装置。

背景技术：

不锈钢管广泛应用于石油、化工、轻工、机械仪表等各领域，如工业输送管路、机械结构部件或换热器管等，为保证不锈钢管在高温高压下具备较强高温拉伸强度、可焊接性、抗腐蚀性等机械性能，一些不锈钢管在加工制造过程中需要进行固溶处理。

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。其能使合金中各种相从分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，使不锈钢管具有、保持或恢复较好的机械性能。现有技术公开了一种不锈钢管固溶处理装置，包括电源、电极、夹紧气缸、测温仪和水泵，夹紧气缸将不锈钢U型管固定在电极的正极和负极之间，电源与电极的正负极连接并使电极的正负极导通对夹持在电极正负极之间的不锈钢管进行高温加热，水泵用于向不锈钢U型管内注入冷却水，使不锈钢U型管快速降温。

现有技术公开的不锈钢管固溶处理装置，由于需要将U型管的U型弯曲部分固定在电极的正极和负极之间，夹紧气缸设置在U型不锈钢管的两侧，由于夹紧气缸的活塞缸座固定在加工台上，且两个夹紧气缸相对运动对U型管进行夹紧，因此，夹紧气缸所能夹紧的U型钢管的尺寸受限于两夹紧活塞缸之间的距离以及夹紧气缸活动行程的夹紧气缸伸缩行程，当需要固溶处理的U型不锈钢管的尺寸差异较大时，不锈钢管固溶处理装置难以有效对各类不同尺寸的U型不锈钢管进行夹紧及固溶处理。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种固溶处理装置，以增加固溶处理装置对各类尺寸的U型不锈钢管的适用性，提高固溶处理装置的通用性。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种固溶处理装置，包括底板以及设置在所述底板上的第一电极、第二电极和第一夹紧组件，所述第一电极的一侧朝向所述第二电极，另一侧与所述第一夹紧组件连接，所述第一夹紧组件并能带动所述第一电极向远离或靠近所述第二电极的方向运动，还包括：

调节组件，与所述第一夹紧组件连接，且能带动所述第一夹紧组件朝远离或靠近所述第二电极的方向运动。

进一步地，所述调节组件包括：

丝杠，沿所述第一电极与所述第二电极的连线方向水平设置，所述丝杠与所述底板转动连接；

驱动电机，与所述丝杠连接。

进一步地，所述调节组件还包括：

两根导轨，两根所述导轨分别水平设置在所述丝杠的两侧；

第一连接块，其下端设置有与所述丝杠配合的螺母，上端设置有所述第一夹紧组件，所述第一连接块对应两根所述导轨的位置分别设置有滑块，每个所述滑块与对应的所述导轨滑动连接。

进一步地，所述固溶处理装置还包括：

第二夹紧组件，与所述第二电极连接，所述第二夹紧组件能带动所述第二电极向远离或靠近所述第一电极的方向运动。

进一步地，所述第一电极包括相对设置的第一移动部和第一固定部，所述第一移动部与所述第一夹紧组件连接，所述第一固定部与所述第一连接块连接；所述第二电极包括相对设置的第二移动部和第二固定部，所述第二移动部与所述第二夹紧组件连接，所述第二固定部与所述底板连接。

进一步地，所述第一移动部设置在所述第一固定部朝向所述第一夹紧组件的一侧，所述第二移动部设置在所述第二固定部朝向所述第二夹紧组件的一侧。

进一步地，所述第一移动部和所述第一固定部的相对面上均开设有用于配合夹紧的第一V型卡槽；所述第二移动部和所述第二固定部的相对面上均开设有用于配合夹紧的第二V型卡槽。

进一步地，所述第一V型卡槽和所述第二V型卡槽形状相同，且相对所述底板位于同一高度。

进一步地，所述固溶处理装置还包括：第二连接块，其下端与所述底板连接，所述第二夹紧组件设置在所述第二连接块的上端，所述第二固定部与所述第二连接块连接；所述第一连接块和所述第二连接块均为绝缘块。

进一步地，所述固溶处理装置还包括：温度传感器，所述温度传感器为光纤红外测温仪。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的固溶处理装置，通过设置调节组件，使调节组件带动第一夹紧组件朝远离或靠近第二电极的方向运动，可以调整第一电极和第二电极之间的距离，从而使第一电极和第二电极间的间距能适用于不同尺寸的U型不锈钢管的设置，提高了固溶处理装置对各类尺寸的U型不锈钢管的适用性，增加了固溶处理装置的通用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的固溶处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的固溶处理装置的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的固溶处理装置的正视图；

图4是图3中I处的局部放大图。

图中标记如下：

1-底板；2-第一电极；21-第一固定部；22-第一移动部；3-第二电极；31-第二固定部；32-第二移动部；4-温度传感器；5-电气箱；6-第一夹紧组件；7-第二夹紧组件；8-调节组件；81-驱动电机；82-丝杠；83-第一连接块；84-导轨；9-给水冷却组件；91-水泵；92-水管；10-不锈钢管；101-U型弯曲部；11-操作手柄；12-控制器；13-第二连接块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实施例提供的固溶处理装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供了一种固溶处理装置，用于对不锈钢管10进行固溶处理，尤其用于对U型不锈钢管10进行固溶处理，使U型不锈钢管10具备较好的机械性能。在U型不锈钢管10的使用过程中，由于U型不锈钢管10通常采用冷弯成型，冷弯成型过程中的冷变形会引起组织材料和性能的劣化，导致U型不锈钢管10的U型弯曲部101容易产生弯曲应力及晶间结构组织的变化，降低U型不锈钢管10的拉伸强度、抗腐蚀性能等机械性能，从而容易引发U型弯曲部101的失效，降低结构性能，甚至引发安全事故。因此，冷弯的U型不锈钢10在加工制造工程中，需要进行固溶处理，恢复U型弯曲部101的晶间结构，从而恢复其机械性能，避免U型不锈钢管10在工作时受到较严重的应力腐蚀导致管壁穿裂。

固溶处理是将奥氏体不锈钢加热到一定温度，使碳化物完全溶入奥氏体中，然后快速冷却得到过饱和单相奥氏体组织的热处理方法。为防止工件在热处理过程中产生过热、过烧、氧化和脱碳，避免在温度敏感区间停留过长时间致使晶粒粗大，工艺上要求快速升温、短时间保温和快速冷却。一般奥氏体组织固溶处理温度在1050℃～1100℃。含碳量高时取上限，含碳量低时取下限。

如图1所示，本实施例提供的固溶处理装置包括底板1、电源、电极、夹紧组件、给水冷却组件9、调节组件8、控制组件及温度传感器4等。底板1用于固定安装电极、夹紧组件、调节组件8和温度传感器4等，使固溶处理装置在对不锈钢管10进行固溶处理时，各部分零部件能处于相对固定的状态，保证固溶处理装置的稳定性；电极包括用于设置在U型不锈钢管10的U型弯曲部101两侧的第一电极2和第二电极3，通过第一电极2和第二电极3之间的导电，对U型弯曲部101进行局部加热；电源用于为第一电极2和第二电极3提供合适的电流电压大小，使U型弯曲部101的加热温度到达合适温度；夹紧组件用于带动第一电极2和/或第二电极3对U型弯曲部101进行夹紧，使U型弯曲部101在固溶处理的过程中牢固地位于第一电极2和第二电极3之间，并保持与第一电极2和第二电极3的紧密接触；调节组件8用于调节第一电极2和第二电极3之间的距离，从而使固溶处理装置能适用于各种尺寸的U型不锈钢管10的固溶处理；给水冷却组件9用于向U型不锈钢管10中通入冷却水，使加热后的U型不锈钢管10快速冷却；控制组件用于控制各部件的开启和关闭，从而合理调控固溶处理的过程；温度传感器4用于检测U型弯曲部101的温度，判定U型弯曲部101加热温度是否达到合适温度。

具体地，第一电极2和第二电极3相对设置在底板1上，夹紧组件包括第一夹紧组件6和第二夹紧组件7，第一夹紧组件6设置在第一电极2远离第二电极3的一端，并能带动第一电极2沿靠近或远离第二电极3的方向运动。第二夹紧组件7与第二电极3远离第一电极2的一侧连接，并能带动第二电极3沿靠近或远离第一电极2的方向运动。从而第一电极2和第二电极3之间形成有用于容纳U型不锈钢管10的U型弯曲部101的间隙空间，第一夹紧组件6和/或第二夹紧组件7带动对应的第一电极2和/或第二电极3运动，从而使第一电极2和第二电极3分别与U型弯曲部101的两端紧密接触，使U型弯曲部101固定在第一电极2和第二电极3之间。

电源设置在电气箱5中，电源的两端分别通过导线与第一电极2和第二电极3连接。当U型弯曲部101被固定在第一电极2和第二电极3之间时，电源连通第一电极2和第二电极3，从而使电源、第一电极2、U型弯曲部101和第二电极3形成闭合电路。根据不锈钢的尺寸和U型弯曲部101的半径尺寸，调节控制组件中的触发器，设置合理的电源输出功率，从而使闭合电路中的电流达到合理的加热电流值，以使U型弯曲部101在加热电流的作用下升温至固溶处理的合适温度。为可以使人为控制电源的开启或关闭，固溶处理装置设置有连接电源的操作手柄11。

在对U型弯曲部101进行固溶处理的过程中，为对U型弯曲部101的温度进行检测并调控电源的开启或关闭，底板1上设置有进行温度检测的温度传感器4。本实施例采用非接触式的光纤红外测温仪对U型弯曲部101的温度进行测量。光纤红外测温仪设置在U型弯曲部101的外侧，且测温探头正对U型弯曲部101的轴线，从而能对U型弯曲部101的中心温度进行测量。采用非接触式的温度传感器4，可以避免传感器与U型弯曲部101的接触对U型弯曲部101固溶处理的影响，同时也避免U型弯曲部101的加热高度对测温探头的影响。

温度传感器4与控制组件中的控制器12连接，在U型弯曲部101固溶处理过程中，温度传感器4检测到的温度数据实时传递至控制器12，当检测温度到达设定温度后，控制器12控制电源断电。

给水冷却组件9设置在U型不锈钢管10远离U型弯曲部101的一端开口，给水冷却组件9包括水箱以及连接水箱和U向不锈钢管10内部的水管92，水箱和水管92之间设置有水泵91。当U型弯曲部101加热至设定温度且电源断电后，开启水泵91，使水箱中的冷却水进入U型不锈钢管10内，对U型弯曲部101进行快速冷却降温，完成U型弯曲部101固溶处理工作。

由于U型不锈钢管10的整体尺寸和管径具有多样性，为提高固溶处理装置对各种尺寸的U型不锈钢管10的适用性，并使U型不锈钢管10牢固固定在第一电极2和第二电极3之间，本实施例提供的固溶处理装置还包括调节组件8。

具体地，图2为本实施例提供的固溶处理装置的俯视图，图3为本实施例提供的固溶处理装置的正视图，如图2和图3所示，第一电极2包括相对设置的第一移动部22和第一固定部21，且第一固定部21位于第一电极2朝向第二电极3的一侧，第一固定部21与底板1连接，第一夹紧组件6与第一移动部22远离第一固定部21的一侧连接。第二电极3包括相对设置的第二移动部32和第二固定部31，且第二固定部31位于第二电极3朝向第一电极2的一侧，第二固定部31与底板1连接，第二夹紧组件7与第二移动部32远离第二固定部31的一侧连接。

当U型弯曲部101位于第一电极2和第二电极3之间时，第一固定部21和第二固定部31均位于U型弯曲部101的内侧，第一移动部22和第二移动部32位于U型弯曲部101的外侧，通过第一夹紧组件6驱动第一移动部22向第一固定部21靠近，第二夹紧组件7驱动第二移动部32向第二固定部31靠近，从而使U型弯曲部101的两端分别紧密夹持在第一电极2的第一移动部22和第一固定部21之间以及第二电极3的第二移动部32和第二固定部31之间，提高了对U型弯曲部101夹持的稳定性和牢固性。

为避免第一电极2和第二电极3接触底板1或其他零件形成短路，在本实施例中，第一固定部21通过第一连接块83固定在底板1上，第二固定部31通过第二连接块13固定在底板1上，第一连接块83和第二连接块13均为绝缘块。具体地，第一固定块的下端与底板1连接，上端设置有第一夹紧组件6，第一固定部21通过水平设置的第一绝缘杆固定在第一连接块83朝向第二电极3的一侧。第二固定块的上端设置在底板1上，上端设置有第二夹紧组件7，第二固定部31通过水平设置的第二绝缘杆固定在第二连接块13朝向第一电极2的一侧。

调节组件8与第一夹紧组件6连接，调节组件8包括丝杠82、驱动电机81、第一连接块83以及两根导轨84。丝杠82沿第一电极2和第二电极3的连线方向水平设置，且丝杠82转动连接在底板1的下侧；驱动电机81设置在丝杠82远离第二电极3的一端，使驱动电机81的转动带动丝杠82转动；两根导轨84分别水平设置在丝杠82的两侧，且两根导轨84均与丝杠82水平间隔设置；第一连接块83远离第一夹紧组件6的一端设置有与丝杠82配合的螺母，且第一连接块83对应于两根导轨84的位置分别设置有滑块，滑块与对应的滑轨滑动连接。

由于螺母设置在第一连接块83上，第一连接块83通过滑块滑动连接在导轨84上，当驱动电机81转动带动丝杠82转动时，螺母在周向方向的转动运动被消除，丝杠82与螺母的配合带动螺母沿丝杠82的长度方向运动，并带动第一连接块83在导轨84上滑动，从而能使第一夹紧组件6及第一电极2沿远离或靠近第二电极3的方向运动，调节第一固定部21和第二固定部31之间的距离，从而能使固溶处理装置适用于各类尺寸的U型不锈钢管10的固溶处理。

图4是图3中I处的局部放大图，如图3和图4所示，为对U型不锈钢管10进行更好的夹持，第一固定部21和第一移动部22的相对面分别开设有用于配合夹紧的第一V型槽，第二固定部31和第二移动部32的相对面分别开设有用于配合夹紧的第二V型槽，第一V型槽和第二V型槽相对底板1位于同一高度，从而使U型不锈钢管10稳定夹持在第一电极2和第二电极3之间的同时，保持U型不锈钢管10夹持位置的一致，从而使温度传感器4的测温探头能够始终与U型弯曲部101的中心轴线正对，对U型弯曲部101的中心温度进行检测。

为保持固溶处理过程中，U型不锈钢管10处于水平状态，提高固溶处理的效果，U型不锈钢管10远离U型弯曲部101的两端分别通过支撑块与底板1连接，支撑块朝向U型不锈钢管10的一面开设有用于夹持不锈钢管10的第三V型槽。

在本实施例中，第一夹紧组件6和第二夹紧组件7均为活塞缸，活塞缸的活塞缸座与对应的第一连接块83或第二连接块13固定，活塞缸的伸缩杆分别与对应的第一移动部22或第二移动部32固定。在本实施例中，活塞缸为气缸，在其他实施例中，第一夹紧组件6和第二夹紧组件7可以为其他能驱动第一移动部22或第二移动部32直线运动的结构形式，如直线电机等。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。