一种浸渍设备及浸渍方法与流程

本发明涉及材料处理设备领域，更具体地说，特别涉及一种浸渍设备及浸渍方法。

背景技术：

浸渍法是一种常用于碳基复合材料或陶瓷基复合材料性能改进的方法，使用时，将碳基复合材料或陶瓷基复合材料等物料在真空压力环境下置于金属液内，使金属液内的金属离子浸渍到欲处理的物料上并渗透到其内表面，从而形成性能更加优越的材料，其中，浸渍金属介质一般包括铝、铜、钛及高温合金等。由于通过浸渍法可以极大增强材料的性能，因此，浸渍法广泛用于航空航天、军工国防、电子信息、轨道交通等领域。具体的，在使用浸渍法对物料进行处理时，常常需要依托专门的浸渍设备。

目前而言，现有的浸渍设备由于存在一些结构设计上的局限性，使用现有的浸渍设备对工件进行浸渍处理时，每一批工件处理时，都得对浸渍设备的浸渍腔进行预处理(比如抽真空、加热、加压)，然后在浸渍腔中将工件与浸渍介质加热至规定温度，再将工件放置于浸渍介质中浸渍，浸渍完成后再将工件在浸渍设备浸渍腔中完全冷却，最后再将冷却后的工件取出，该过程中，工件实际在压力浸渍上花费的时间仅仅占整个工件浸渍周期的1/6～1/3，而其他时间则大量花费在工件的前期加热和后期冷却降温中，如此，每一炉工件浸渍花费的时间都非常长，工件的处理速度非常低，在大批量工件需处理时，需花费大量的时间；此外，现有浸渍设备内设置的加热元件和保温材料在前一批工件处理后都需要再次重新升温和降温，同时浸渍设备内设置的浸渍介质也需要重新升温和降温，如此大量热量未作用于工件的浸渍而被直接损耗，生产成本极高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题为提供一种浸渍设备，该浸渍设备通过其结构设计，既能有效实现工件的连续式批量处理，提高工件的处理速度，又能有效减少能量损耗，降低生产成本。

一种浸渍设备，用于工件的浸渍，包括：

加热炉，用于给工件的加热提供空间；

熔化炉，设置在所述加热炉外侧，用于给浸渍介质的熔化提供空间；

浸渍炉，设置在所述加热炉外侧，所述浸渍炉包括炉壳、设置在所述炉壳内部的工作腔及连接在所述工作腔上的控压系统，所述浸渍炉用于给工件的浸渍提供空间；

吊装机构，连接在所述加热炉、所述熔化炉及所述浸渍炉上，用于工件与浸渍介质位置的转移。

优选地，所述加热炉设置有至少两个。

优选地，所述熔化炉设置有至少两个。

优选地，所述加热炉、所述熔化炉、所述浸渍炉三者呈直线排列。

优选地，所述加热炉内设置有样筒，所述样筒用于工件的承载。

优选地，所述样筒上方设置有喇叭口。

优选地，所述熔化炉内设置有浸渍埚，所述浸渍埚用于浸渍介质的承载。

优选地，所述浸渍埚为坩埚。

本发明还提供了一种浸渍方法，通过该浸渍方法，能有效实现工件的快速浸渍。

一种浸渍方法，基于上述任意一项所述的浸渍设备，包括步骤：

S01、将第一批次工件放入加热炉加热至规定温度范围，将第一批次浸渍介质放入熔化炉进行熔化；

S02、将第一批次加热后的工件通过吊装机构从加热炉移出并迅速转移至浸渍炉内部，同时将第二批次的工件放入加热炉加热；

S03、将第一批次熔化后的浸渍介质通过吊装机构从熔化炉移出并直接浇注至浸渍炉内的第一批次工件上，同时将第二批次的浸渍介质放入熔化炉进行熔化；

S04、开启浸渍炉内的控压系统增压使熔化后的浸渍介质充分渗入至工件内并保压规定时间；

S05、在工作腔内部温度降低至规定范围后进行泄压，然后通过吊装机构快速吊出已完成浸渍的第一批次工件；

S06、通过吊装机构将加热炉内已完成加热的第二批次工件及熔化炉内已熔化的第二批次浸渍介质转移至浸渍炉内进行第二批次工件的浸渍，同时对第三批次的工件进行加热及第三批次的浸渍介质进行熔化，以此类推。

本发明的有益效果是：本发明提供的浸渍设备及浸渍方法，能够实现不同批次工件的连续式浸渍处理，当第一批次工件在加热炉内加热至规定温度后，吊装机构便可以将第一批次工件从加热炉移出并迅速转移至浸渍炉内部，然后将第一批次熔化后的浸渍介质通过吊装机构从熔化炉移出并迅速浇注在第一批次工件上，同时在熔化炉内部放入第二批次浸渍介质，如此，第一批次的工件浸渍过程与第二批次工件加热、第二批次浸渍介质熔化同时进行，有效节约了时间；同时，前一批次工件加热后加热炉内部的热量及前一批次浸渍介质熔化后熔化炉的热量均不需散热损耗，可以直接用于第二批次工件加热与第二批次浸渍介质熔化，有效降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种浸渍设备的整体结构示意图；

图2为本发明实施例加热炉的放大示意图；

图3为本发明实施例熔化炉的放大示意图；

图4为本发明实施例浸渍炉的放大示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1至图4，图1至图4提供了本发明的一种具体实施例，其中，图1为本发明实施例一种浸渍设备的整体结构示意图；图2为本发明实施例加热炉的放大示意图；图3为本发明实施例熔化炉的放大示意图；图4为本发明实施例浸渍炉的放大示意图。

如图1至图4所示，本发明提供了一种浸渍设备，用于工件的浸渍，包括加热炉1，熔化炉2，浸渍炉3与吊装机构4。

加热炉1用于给工件的加热提供空间。本方案中，加热炉1用于工件的加热，其中，加热炉1可以选用电加热炉。对于加热炉1的具体结构，可以根据实际需要选择，本实施例即选用了筒式加热炉，当然，也可以选用其他结构的加热炉。

熔化炉2设置在加热炉1外侧，用于给浸渍介质的熔化提供空间。对于熔化炉2的具体结构，可以根据实际需要选择，本实施例即选用了筒式熔化炉，当然，也可以选用其他结构的熔化炉。

浸渍炉3设置在加热炉1外侧，浸渍炉3包括炉壳301、设置在炉壳301内部的工作腔302及连接在工作腔302上的控压系统，浸渍炉3用于给工件的浸渍提供空间。控压系统用于工作腔302内压力的控制。浸渍炉3设置在加热炉1外侧，用于工件的浸渍。对于浸渍炉3的具体结构，可以根据实际需要选择，本实施例选用了筒式浸渍炉，当然，也可以选用其他结构的浸渍炉。

吊装机构4，连接在加热炉1、熔化炉2及浸渍炉3上，用于工件与浸渍介质位置的转移。具体的，吊装机构4用于将工件从加热炉1转移至浸渍炉3，将浸渍介质从熔化炉2转移至浸渍炉3。本方案中，吊装机构4可以选用电葫芦。

整体来说，本发明提供的浸渍设备，能够实现不同批次工件的连续式浸渍处理，当第一批次工件在加热炉1内加热至规定温度后，吊装机构4便可以将第一批次工件从加热炉1移出并迅速转移至浸渍炉3内部，然后将第一批次熔化后的浸渍介质通过吊装机构4从熔化炉2移出并迅速浇注在第一批次工件上，同时在熔化炉2内部放入第二批次浸渍介质，如此，第一批次的工件浸渍过程与第二批次工件加热、第二批次浸渍介质熔化同时进行，有效节约了时间；同时，前一批次工件加热后加热炉1内部的热量及前一批次浸渍介质熔化后熔化炉2的热量均不需散热损耗，可以直接用于第二批次工件加热与第二批次浸渍介质熔化，有效降低了生产成本。

本实施例中，为进一步加快工件处理的速度，同时为平衡时间的分配，加热炉1设置有至少两个。如此，可以同时将多批工件放置在不同的加热炉1内进行加热，本方案中即设置了2个加热炉1，可以同时对2批工件进行加热。

本实施例中，为进一步加快浸渍介质处理的速度，同时为平衡时间的分配，优选地，所述熔化炉2设置有至少两个。如此，可以同时实现多炉浸渍介质的处理。

本实施例中，为进一步方便吊装机构4对工件与浸渍介质位置的转移，加热炉1、熔化炉2、浸渍炉3三者呈直线排列。

本实施例中，为方便工件的转移，防止工件在转运过程发生掉落危险，加热炉1内设置有样筒5，样筒5用于工件的承载。如此，工件可以直接先放置在样筒5内加热，工件完成加热后，吊装机构4可以直接将样筒5吊起移动至浸渍炉3内，从而实现工件顺利、方便的转移。具体的，样筒5上还可以设置挂钩方便吊装机构4挂接，也可以在样筒5上设置喇叭口501方便后期浸渍介质浇注时导流。

本实施例中，为方便浸渍介质的转移，防止浸渍介质在转运过程发生倾倒危险，熔化炉2内设置有浸渍埚6，浸渍埚6用于浸渍介质的承载。如此，浸渍介质可以直接先放置在浸渍埚6内熔化，浸渍介质完成加热后，吊装机构4可以直接将浸渍埚6吊起移动至浸渍炉3内，从而完成浸渍介质顺利、方便的转移。

本实施例中，浸渍埚6优选为坩埚。

本发明还提供了一种浸渍方法，通过该浸渍方法，能有效实现工件的快速浸渍。

一种浸渍方法，基于上述任意一项所述的浸渍设备，包括步骤：

S01、将第一批次工件放入加热炉1加热至规定温度范围，将第一批次浸渍介质放入熔化炉2进行熔化；

S02、将第一批次加热后的工件通过吊装机构4从加热炉1移出并迅速转移至浸渍炉3内部，同时将第二批次的工件放入加热炉1加热；

S03、将第一批次熔化后的浸渍介质通过吊装机构4从熔化炉2移出并直接浇注至浸渍炉3内的第一批次工件上，同时将第二批次的浸渍介质放入熔化炉2进行熔化；

S04、开启浸渍炉3内的控压系统增压使熔化后的浸渍介质充分渗入至工件内并保压规定时间；

S05、在工作腔302内部温度降低至规定范围后进行泄压，然后通过吊装机构4快速吊出已完成浸渍的第一批次工件；

S06、通过吊装机构4将加热炉1内已完成加热的第二批次工件及熔化炉2内已熔化的第二批次浸渍介质转移至浸渍炉3内进行第二批次工件的浸渍，同时对第三批次的工件进行加热及第三批次的浸渍介质进行熔化，以此类推。

通过该方法，第一批次的工件加热完成开始浸渍时，第二批次的工件就可以同时利用第一批次的工件加热后剩余的热量进行加热，同时第一批次浸渍介质熔化后，第二批次浸渍介质可以同时利用第一批次浸渍介质熔化后剩余的热量进行熔化，如此，既能节约时间，也能节省能量。

以上对本发明所提供的一种浸渍设备及压力浸渍方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。