热成型加热炉露点控制系统.pdf

本发明涉及一种热成型加热炉露点控制系统，包括具有若干个检测点而用于检测热成型加热炉内露点并输出检测信号的露点检测装置、能够设置各个露点检测装置的检测点所在区域的目标露点并接收检测信号而生成控制信号的控制器、根据控制信号向热成型加热炉内各个露点检测装置的检测点所在区域喷射气体和动态地调整所喷射气体的组分的喷气装置。本发明能够根据热成型加热炉内的露点而实时进行相应调整，通过炉内气氛的露点控制，从而有效避免热成型加工过程中由于氢元素被零件吸收而导致的机械性能恶化等问题。同时，可以通过控制喷入气体的组分来优化零件的其他性能，尤其对于涂层件的表面优化具有十分积极的作用。

权利要求书
1.  一种热成型加热炉露点控制系统，用于调整热成型加热炉内的露点，其特征在于：所述的热成型加热炉露点控制系统包括具有若干个检测点而用于检测所述的热成型加热炉内露点并输出检测信号的露点检测装置、能够设置各个所述的露点检测装置的检测点所在区域的目标露点并接收所述的检测信号而生成控制信号的控制器、根据所述的控制信号向所述的热成型加热炉内各个所述的露点检测装置的检测点所在区域喷射气体和动态地调整所喷射气体的组分的喷气装置。

2.  根据权利要求1所述的热成型加热炉露点控制系统，其特征在于：若干个所述的露点检测装置的检测点沿所述的热成型加热炉的长度方向排布。

3.  根据权利要求1或2所述的热成型加热炉露点控制系统，其特征在于：所述的喷气装置包括根据所述的控制信号准备所喷射的气体的备气单元、由所述的备气单元引至所述的热成型加热炉内各个所述的露点检测装置所在区域的管路、安装于所述的管路端部的喷头、安装于所述的管路上的控制阀，所述的备气单元和所述的控制阀均与所述的控制器相连接。

说明书热成型加热炉露点控制系统
技术领域
本发明属于工业热处理领域，涉及一种用于控制热成型加热炉内各区域露点的控制系统。
背景技术
在工业热处理领域，热成型工艺为把零件加热到奥氏体化温度（>700°C），然后在水冷的模具中成型并淬火。这个工艺可以使得零件形成马氏体组织，且抗拉强度达到1500MPa，延伸率可大于5%。
然而，马氏体组织易吸收氢而造成缺陷，氢元素可以填充到这种组织结构的空隙中，使该组织的机械性能恶化，并导致永久性的失效（氢脆）。在热成型高温时，高湿度的热成型炉内气氛可导致氢被吸收到零件中（尤其是涂层毛坯件）。因此，为了避免热成型工艺中氢的吸收而破坏零件机械性能，应使热成型炉内气氛的露点保持较低的水平。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够调整热成型加热炉内露点以防止吸收氢而破坏零件的露点控制系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种热成型加热炉露点控制系统，用于调整热成型加热炉内的露点，所述的热成型加热炉露点控制系统包括具有若干个检测点而用于检测所述的热成型加热炉内露点并输出检测信号的露点检测装置、能够设置各个所述的露点检测装置的检测点所在区域的目标露点并接收所述的检测信号而生成控制信号的控制器、根据所述的控制信号向所述的热成型加热炉内各个所述的露点检测装置的检测点所在区域喷射气体和动态地调整所喷射气体的组分的喷气装置。
若干个所述的露点检测装置的检测点沿所述的热成型加热炉的长度方向排布。
所述的喷气装置包括根据所述的控制信号准备所喷射的气体的备气单元、由所述的备气单元引至所述的热成型加热炉内各个所述的露点检测装置所在区域的管路、安装于所述的管路端部的喷头、安装于所述的管路上的控制阀，所述的备气单元和所述的控制阀均与所述的控制器相连接。
本发明的原理为：在热成型零件的过程中，通过各个露点检测装置实时检测热成型加热炉内的露点，检测所得的检测信号传送至控制器中，控制器针对各个露点检测装置所检测到的露点来确定向该各个露点检测装置的检测点所在区域喷射气体的组分以及气量等，从而生成控制信号，然后，喷气装置根据控制信号向热成型加热炉内喷射相应气体，来改变炉内气氛的露点，使得炉内气氛的露点逐渐接近并达到预设值，从而在零件热成型过程中，使热成型加热炉内始终保持所需的较低露点，避免导致氢被吸收到零件中所带来的问题。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够根据热成型加热炉内的露点而实时进行相应调整，通过炉内气氛的露点控制，从而有效避免热成型加工过程中由于氢元素被零件吸收而导致的机械性能恶化等问题。同时，可以通过控制喷入气体的组分来优化零件的其他性能，尤其对于涂层件的表面优化具有十分积极的作用。
附图说明
附图1为本发明的热成型加热炉露点控制系统的示意图。
以上附图中：1、热成型加热炉；2、露点检测装置；3、控制器；4、喷气装置；5、备气单元；6、管路；7、喷头；8、控制阀。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：参见附图1所示。一种用于调整零件的热成型加热炉1内的露点的热成型加热炉露点控制系统，包括露点检测装置2、控制器3和喷气装置4。
露点检测装置2用于实时地检测其检测点所在位置气氛的露点。至少需要检测热成型加热炉1内一个位置的露点，通常则需要检测多个不同位置的露点，因此，该露点检测装置2具有若干个检测点，检测点位于热成型加热炉1内。例如，在本实施例中，沿热成型加热炉1的长度方向分布设置3个露点检测装置2的检测点，分别位于热成型加热炉1的前部、中部和后部，且由热成型加热炉1的一侧引入其中。这样设置多个露点检测区很有必要，通常热成型加热炉1内的不同位置所需的露点并不相同，如热成型加热炉1的入口处需要露点为-10℃，而在出口处则需要露点为-5℃。这样设置多个露点检测区，可以实现多个区域露点的分别控制。露点检测装置2检测到露点后生成检测信号输出。
控制器3设置于热成型加热炉1外部，其与露点检测装置2相信号连接，即露点检测装置2输出的检测信号分别传送至控制器3中。控制器3中可以针对各个露点检测装置2的检测点所在的区域分别设置目标露点，当控制器3接收到检测信号后，其将其中所包含的检测到的露点与设定的相应的目标露点进行比对，从而可以判断出如何通过喷射气体来使改变热成型加热炉1内的露点值，并据此生成控制信号输出。控制信号中包含喷射何种气体以及喷射量等其他信息。
喷气装置4包括根据控制信号准备所喷射的气体的备气单元5、由备气单元5引至热成型加热炉1内各个露点检测装置2的检测点所在区域的管路6、安装于管路6端部的喷头7、安装于管路6上的控制阀8；备气单元5和控制阀8均与控制器3相信号连接。喷气装置4根据控制信号向热成型加热炉1内各个露点检测装置2的检测点所在区域喷射气体并能够动态地调整所喷射气体的组分。具体的，控制器3发出的控制信号分别传送至备气单元5和控制阀8，备气单元5根据控制信号准备所需的气体，备好后通过管路6和喷头7输送至热成型加热炉1内各个露点检测装置2的检测点所在区域并喷出，从而分别调节热成型加热炉1内不同位置的露点至所需值。在本实施例中，由于露点检测装置2设置了三个检测点，因此，由备气装置引出的管路6和喷头7也分为三组，分别引至对应于露点检测装置2的三个检测点所对应的区域，即热成型加热炉1的前部、中部和后部，并由热成型加热炉1的另一侧的入口引入炉内。备气单元5可连接多个气源，其有几种不同的方式来准备气体：1、使用低露点气体（如低露点的干燥空气、氮气或其他气体等）；2、使用干燥气体混合高露点气体（如混合氮气和空气），通过混合气体可以减少成本，并优化其他的性能（例如，一些涂层需要空气/氧气的混合气体，在表面进行不同的反应，如果加工这些零件，那么空气或者空气/氧气的混合气将被使用）；3、通过使用空压器和干燥器来降低所备气体露点，其中干燥器采用冷冻型干燥器或吸收式干燥器等。准备好气体后，气体被单独的输入热成型加热炉1的不同区域，此过程中，控制器3通过控制各个管路6上的阀门来调整各个管路6输入各个区域的气体输入量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。