专利名称：一种磁场热处理用管式退火炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种热处理装置，具体涉及ー种小尺寸的磁场热处理用管式退火炉。
背景技术：
退火是ー种将材料置于高温一段时间后，再慢慢冷却的热处理过程。对于ー些制备出来为非晶的材料，退火可使其晶化并改善组织形貌，尤其是在磁场下退火，即磁场退火，可促进其晶化，在晶体长大过程中施加磁场还可以使晶粒择优取向。磁场退火的强磁场 由永磁体提供时,永磁体内用于放置退火炉体的空间很小，因为永磁体的孔径越小,产生的磁场就越強。这就对退火炉的尺寸提出了限制，另外要求退火炉加热时炉体外壁必须维持室温以避免永磁体受热。因此，设计ー种尺寸小并且具有良好隔热效果的退火炉将具有实际应用价值，尤其是在较小空间下的应用是非常有意义的。
发明内容
本发明的技术目的是针对上述磁场退火时对退火炉体的特殊需求，提供ー种炉体尺寸小、加热效果好并且加热时炉体外壁能够维持室温的退火管式炉。本发明实现上述技术目的所采用的技术方案为一种磁场热处理用管式退火炉，包括炉体、冷却水箱和温控仪；所述的炉体包括螺纹管、电阻丝、保温层和水冷装置；所述的螺纹管沿炉体轴线放置，其管内腔体用于放置退火零件或材料；所述的电阻丝缠绕在螺纹管外壁上，电阻丝与温控仪相连接，用于加热螺纹管；螺纹管内腔体温度由热电偶检测，热电偶一端与温控仪相连接，通过温控仪控制使管内腔体温度达到预设温度；所述的保温层设置电阻丝外围，用于阻止螺纹管热量散失以及减少热辐射；所述的水冷装置是ー设置在保温层外围的中空筒体结构，通过冷却水入ロ与冷却水出口与冷却水箱相连通，用于冷却炉体外壁，使其維持室温；所述的保温层优选是由隔热层和隔热屏两部分組成，隔热层为玻璃纤维，隔热屏为锡箔纸，以阻止热量散失及減少热辐射。为了提高加热效率，所述的螺纹管优选是由透明材料制成。采用该透明材料制成的螺纹管时，能够有效増加热辐射对螺纹管内腔体的加热，使腔体内温度至少达到800°C，从而能够有效提闻对退火零件或材料的加热效率。待退火的零件或材料可以首先经真空封管处理，然后放入螺纹管内腔体进行退火处理；也可将螺纹管直接与真空设备相连接，从而对螺纹管内腔体放置的待退火的零件或材料进行真空条件下的退火。所述的螺纹管内腔体的直径能够降至5 7mm ;保温层厚度优选为6 10mm，进ー步优选为8_ ;整个炉体的外径不超过25_。综上所述，与现有技术相比，本发明提供了一种磁场热处理用管式退火炉具有如下突破
(I)现有技术中，为了兼顾炉体加热效果与炉体外壁需要保持室温的问题时，一般采用増大保温层厚度的方法，但是这种方法导致保温层厚度较大，从而难以实现炉体小尺寸，使其应用受限。而本发明采用螺纹管、电阻丝、保温层以及水冷装置相结合，通过巧妙的结构设计和材料选择，在退火炉外径尺寸受限时，一方面能够确保加热效果，其螺纹管内腔体温度能够高于800°C，另ー方面能够保证炉体外壁維持室温，同时能够实现螺纹管内样品空间直径降至5 7mm、保温层尺寸为6 IOmm,整个炉体外径低于25mm的小尺寸结构,满足了其实际应用需求。 (2)整个炉体的加热温度可控、操作简单易行；因此，本发明的磁场热处理用管式退火炉具有炉体尺寸小、加热效果好，同时炉体外壁能够保持室温的优点，在磁场热处理技术领域具有广泛的应用前景。
图I是本发明磁场热处理用管式退火炉的炉体的轴向截面结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进ー步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例g在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。如图I所示，磁场热处理用管式退火炉包括炉体I、冷却水箱(图I内未包括)和温控仪(图I内未包括)。所述的炉体I包括沿炉体轴线放置的螺纹管2、缠绕在螺纹管2外壁上用于加热该螺纹管2的电阻丝3，电阻丝3外围设置保温层4，保温层4外围设置水冷装置5。螺纹管2是2通体透明的材料制成，螺纹管2的管内腔体用于放置退火零件或材料。电阻丝3通过陶瓷板与导线连接，导线接到温控仪上，用于加热螺纹管2。热电偶一端置于螺纹管2的管内腔体，另一端接到温控仪上，控制管内腔体温度达到预设温度。电阻丝外围包覆的保温层4是由隔热层和隔热屏两部分組成，隔热层为玻璃纤维，隔热屏为锡箔纸，以阻止加热螺纹管2的热量散失及减少对外热辐射。保温层4外围设置的水冷装置5是ー中空筒状结构，通过冷却水入口 6与冷却水出ロ 7与冷却水箱相连通，用于冷却炉体I的外壁，使其維持室温；利用该管式退火炉对退火零件或材料进行退火处理时，首先将封装好的退火零件或材料装入螺纹管2的管内腔体中，然后检查电阻丝3、热偶是否已接好，检查无误后打开冷却水箱，再打开温控仪编好程序进行加热，最后进行冷却。使用完毕后取出退火零件或材料，先关闭温控仪，然后关闭冷却水箱。以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种磁场热处理用管式退火炉，包括炉体(I)、冷却水箱与温控仪，其特征是所述的炉体(I)包括螺纹管(2)、电阻丝(3)、保温层(4)和水冷装置(5)； 所述的螺纹管(2)沿炉体(I)的轴线放置，其管内腔体用于放置退火零件或材料； 所述的电阻丝(3)缠绕在螺纹管(2)的外壁上，与温控仪相连接，用于加热螺纹管(2);螺纹管内腔体温度由热电偶检测，热电偶一端与温控仪相连接，通过温控仪控制使管内腔体温度达到预设温度； 所述的保温层(4)设置电阻丝(3)外围，用于阻止螺纹管(2)的热量散失以及减少热辐射； 所述的水冷装置(5)是ー设置在保温层(4)外围的中空筒体结构，通过冷却水入口(6)与冷却水出口(7)与冷却水箱相连通，用于冷却炉体(I)外壁，使其維持室温。
2.根据权利要求I所述的磁场热处理用管式退火炉，其特征是保温层是由隔热层和隔热屏两部分組成，隔热层为玻璃纤维，隔热屏为锡箔纸。
3.根据权利要求I所述的磁场热处理用管式退火炉，其特征是所述的螺纹管(2)是由透明材料制成。
4.根据权利要求I所述的磁场热处理用管式退火炉，其特征是所述的螺纹管(2)的管内腔体的直径为5 7mm,保温层厚度为6 10mm。
5.根据权利要求I所述的磁场热处理用管式退火炉，其特征是所述的炉体(I)的外径不超过25mm。
6.根据权利要求I所述的磁场热处理用管式退火炉，其特征是所述的螺纹管(2)与真空设备相连接。
全文摘要
本发明公开了一种磁场热处理用管式退火炉。其中，炉体包括沿炉体的轴线放置、其管内腔体用于放置退火零件或材料的螺纹管，缠绕在螺纹管外壁、与温控仪相连接用于加热螺纹管的电阻丝，设置电阻丝外围、用于阻止螺纹管的热量散失以及减少热辐射的保温层，和设置在保温层外围、具有中空筒体结构、用于冷却炉体外壁，使其维持室温的水冷装置。与现有技术相比，本发明结构设计巧妙，具有炉体尺寸小、加热效果好，同时炉体外壁能够保持室温的优点。其螺纹管内腔体直径能够降至5～7mm、保温层尺寸能够降至6～10mm，整个炉体外径能够低于25mm，并且螺纹管内腔体温度能够高于800℃，因此在磁场热处理技术领域具有广泛的应用前景。
文档编号C21D1/04GK102676756SQ20121012297
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者刘平, 张健, 祁晓玉, 闫阿儒 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所