一种实验室小型热处理炉用料架的制作方法

1.本实用新型涉及热处理设备领域，具体而言，涉及一种实验室小型热处理炉用料架。


背景技术：

2.在机械生产制造业中，热处理这种加工工艺应用十分广泛，热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。实验室小型箱式电阻炉广泛应用于实验室、工矿企业、科研单位的热处理前期实验，在新材料开发、特种材料、建材、粉末焙烧、陶瓷烧结、高温实验、原材料质量检测等方面有着重要作用。
3.然而，目前实验室所用热处理炉多为小型箱式电阻炉，该类电阻炉的炉膛空间普遍较小，并且高温炉的炉丝一般都裸露在炉膛凹槽中，这将导致实验室环境下的热处理操作存在以下缺陷：对于不同形状的热处理样品，如棒状、块状、薄板状等，每次试验时仅能放置一批料，导致相同规格尺寸及牌号的同批次材料，多次重复执行同一热处理工艺，从而造成电能的浪费；并且当前市场上没有与之配套的热处理工装，实验人员在进行淬火处理时，只能用耐火钳将试样逐个夹出进行淬火处理。整个试验费时费力，工作效率偏低。在原材料质量验收及新材料力学性能检测中，当遇到多批次牌号及热处理工艺相同的待检样品时，由于缺少辅助工装而造成验收周期延长，严重浪费电能并影响生产及科研进度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种实验室小型热处理炉用料架，其能够针对于现有技术的不足，提出解决方案，上下两层置料架连接，能最大限度利用炉膛空间，一次放置多个试样，合理的空间分布能使试样受热均匀，一次加热便能处理多个批次牌号和工艺相同的原材料，方便淬火处理，提高工作效率。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种实验室小型热处理炉用料架，其包括料架本体，所述料架本体包括上下间隔设置的上层置料架和下层置料架，所述上层置料架和所述下层置料架通过多根连接件连接；所述上层置料架设有多个上层置料槽，所述下层置料架设有多个下层置料槽。
7.进一步地，在本实用新型中，所述料架本体呈正四棱锥形。
8.进一步地，在本实用新型中，多根所述连接件包括一根中心轴和四根固定件，所述中心轴的底端与所述下层置料架的中心点连接，所述中心轴的顶端穿过所述上层置料架的中心点向上延伸；四根所述固定件对应于正四棱锥的棱，并分别与所述上层置料架、所述下层置料架和所述中心轴的交点连接。
9.进一步地，在本实用新型中，所述中心轴的顶端设有圆环。
10.进一步地，在本实用新型中，所述上层置料架靠近所述料架本体的中间位置，所述下层置料架位于所述料架本体的底部。
11.进一步地，在本实用新型中，所述上层置料架内部设有下沉槽，所述下沉槽内开设
有多个并列设置的条形孔，以形成所述上层置料槽。
12.进一步地，在本实用新型中，所述下层置料架呈镂空的框架结构，且所述下层置料架的其中相对两侧边上开设有多个相对应的凹槽，以形成所述下层置料槽。
13.进一步地，在本实用新型中，所述上层置料架和所述下层置料架分别与多根所述连接件之间通过焊接固定。
14.进一步地，在本实用新型中，所述料架本体采用q235钢材制作加工形成。
15.进一步地，在本实用新型中，所述料架本体外层喷覆有一层耐高温防锈漆。
16.本实用新型至少具有如下优点或有益效果：
17.本实用新型通过设置上下两层置料架，并分别在上层置料架和下层置料架上设置多个上层置料槽和下层置料槽，同时上下两层连接，可以在下层放置拉伸标样，上层放置冲击标样，能最大限度利用炉膛空间，一次放置多个试样，合理的空间分布能使试样受热均匀，一次加热便能处理多个批次牌号和工艺相同的原材料，和原操作相比，可节约2个批次热处理所需电能，并且提高淬火效率，缩短原材料的验收周期。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例实验室小型热处理炉用料架的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例实验室小型热处理炉用料架的剖视图。
21.图标：100-料架本体，200-上层置料架，210-上层置料槽，211-下沉槽，212-条形孔，300-下层置料架，310-下层置料槽，311-凹槽，410-中心轴，420-固定件，500-圆环。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例
25.请参照图1-图2，所示为本实用新型实施例中实验室小型热处理炉用料架的结构示意图；
26.本实施例提供一种实验室小型热处理炉用料架，其包括料架本体100，料架本体100包括上下间隔设置的上层置料架200和下层置料架300，上层置料架200和下层置料架300通过多根连接件连接；上层置料架200设有多个上层置料槽210，下层置料架300设有多
个下层置料槽310。
27.下面，将对本示例性实施例中实验室小型热处理炉用料架作进一步说明。
28.在本技术实施例中，上述料架本体100包括上下间隔设置的上层置料架200和下层置料架300，上述上层置料架200和下层置料架300通过多根连接件连接，形成一体结构；上述上层置料架200设有多个上层置料槽210，上述下层置料架300设有多个下层置料槽310，上层置料槽210可放置冲击标样，下层置料槽310可放置拉伸标样，一次性放置多批次标样，可提高淬火效率，缩短原材料的验收周期。
29.作为一种较优的实施方式，上述料架本体100呈正四棱锥形，多根连接件包括一根中心轴410和四根固定件420，上述中心轴410的底端与下层置料架300的中心点连接，下层置料架300设有连接轴，中心轴410的底端与连接轴连接，上述中心轴410的顶端穿过上层置料架200的中心点向上延伸，通过中心轴410将上层置料架200和下层置料架300连接为整体；上述中心轴410为上细下粗的阶梯轴，由于上层置料架200比下层置料架300的面积小，因此将中心轴410设置为阶梯轴，能够减小中心轴410占据置料架的空间，避免影响标样的放置。且该料架类似古埃及的金字塔，外观匀称、稳定，呈三角体，底面是正方形，对称性好，实际淬火操作时，料架如有转动不易损伤炉丝，侧面均为等腰三角形，作为承重结构件，三角形稳定性最好，其构造独特，整体简洁，对称美观。
30.进一步地，上述中心轴410的顶端设有圆环500，圆环500便于取放该料架，通过夹持件夹持该圆环500部位放入或拿出热处理炉。
31.四根固定件420对应于正四棱锥的棱，并分别与上层置料架200、下层置料架300和中心轴410的交点连接。上述固定件420可以是长条板或长条轴，将上层置料架200、下层置料架300和中心轴410连接，提高整体料架的结构稳定性。具体地，上述上层置料架200和下层置料架300分别与多根连接件之间通过焊接固定，采用焊接方式连接，能提高料架的连接稳固性。
32.作为一种较优的实施方式，上述上层置料架200靠近料架本体100的中间位置，上述下层置料架300位于料架本体100的底部。通过将上层置料架200和下层置料架300间隔一定距离设置，当装载标样放入热处理炉之后，通过其间隙能够使得标样受热均匀。
33.在本技术实施例中，上述上层置料架200内部设有下沉槽211，上述下沉槽211内开设有多个并列设置的条形孔212，以形成上层置料槽210。多个并列的条形孔212，可放置多个标样，条形孔212的孔径小于标样的直径，因此标样的底部镂空，从上方和下方均能受热，使得上层置料架200上的标样受热均匀，
34.在本技术实施例中，上述下层置料架300呈镂空的框架结构，且下层置料架300的其中相对两侧边上开设有多个相对应的凹槽311，以形成下层置料槽310。具体地，凹槽311形状和尺寸与标样相适配，可以设置为弧形凹槽311或板状凹槽311，标样的两端刚好可以置于凹槽311内；一般地，若凹槽311呈弧形，则放置标样呈柱形，柱形的标样与弧形的凹槽311相适配；多个相对应的凹槽311可同时并列放置多个标样。
35.作为一种较优的实施方式，上述料架本体100采用q235钢材制作加工形成。q235钢板廉价易得，该牌号钢材碳含量较低，塑性及韧性较好，有一定的伸长率，具有良好的加工性能及焊接性能，可用于制作焊接结构件。制作过程中所有变截面处均进行倒圆处理，焊接时选择与母材q235钢含碳量接近的低碳钢焊条，以此来减小料架淬火过程中的开裂倾向。
36.作为一种较优的实施方式，上述料架本体100外层喷覆有一层耐高温防锈漆，通过定期对料架本体100外层喷覆耐高温防锈漆，提高耐高温能力，从而能够提高料架本体100的使用寿命。
37.在一具体实施例中，根据不同形状热处理样品，结合箱式电阻炉膛实际尺寸，制作一种实验室小型热处理炉用料架。针对常用的箱式电阻炉膛尺寸，选用厚度为5mm的q235钢板，通过车、铣、磨、钻等加工方法，再用焊接及表面喷涂耐高温防锈漆处理完成。该料架分为上下两层置料架，下层置料架300用边长为1200mm的正方形钢板铣去中间部分，并在其中相对的两边上加工出可以装卡棒料或板状料的凹槽311，上层置料架200用边长为700mm的正方形钢板铣成镂空状，然后用一根端部带有圆环500，直径为10mm，长为1100mm的台阶状的中心轴410将上下两层连接，最后用四根宽为3mm的长条板将上下两层与台阶轴圆环500端部焊接，最终制作出外观呈正四棱锥的料架。该料架能最大限度利用实验室小型箱式电阻炉的炉膛空间，并保证炉内样品受热均匀，单次加热即可处理多个批次热处理工艺相同的材料，提高了淬火操作效率，节约电能的同时大大缩短了材料的验收周期，并可加快生产及科研试验进度。
38.在一具体实现中，表现为单次装炉量是原来的3倍以上，节约电能约66％，热处理效率提高超过70％，验收周期缩短至原来的1/3。
39.本实用新型实施例有益效果：
40.依据炉膛实际尺寸设计制作的实验室用小型热处理料架工装，可以在下层放置拉伸标样，上层放置冲击标样，最大限度利用炉膛空间，方便淬火处理，提高工作效率。
41.料架呈正四棱锥，底面为正方形，对称性好，实际淬火操作时，料架如有转动不易损伤炉丝；侧面均为等腰三角形，作为承重结构件，三角形稳定性最好。
42.该料架所选用的q235钢板廉价易得，该牌号钢材碳含量较低，塑性及韧性较好，有一定的伸长率，具有良好的加工性能及焊接性能，可用于制作焊接结构件。
43.该料架上下两层连接，能最大限度利用炉膛空间，一次放置多个试样，合理的空间分布能使试样受热均匀，单次加热即可处理多个批次牌号及热处理工艺相同的材料，和原操作相比，可节约两个批次热处理所需电能，并且提高淬火效率，缩短原材料的验收周期。
44.该料架提高了淬火操作效率，节约电能的同时大大缩短了材料的验收周期，并可加快生产及科研试验进度。
45.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，包括料架本体，所述料架本体包括上下间隔设置的上层置料架和下层置料架，所述上层置料架和所述下层置料架通过多根连接件连接；所述上层置料架设有多个上层置料槽，所述下层置料架设有多个下层置料槽。2.根据权利要求1所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述料架本体呈正四棱锥形。3.根据权利要求2所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，多根所述连接件包括一根中心轴和四根固定件，所述中心轴的底端与所述下层置料架的中心点连接，所述中心轴的顶端穿过所述上层置料架的中心点向上延伸；四根所述固定件对应于正四棱锥的棱，并分别与所述上层置料架、所述下层置料架和所述中心轴的交点连接。4.根据权利要求3所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述中心轴的顶端设有圆环。5.根据权利要求1所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述上层置料架靠近所述料架本体的中间位置，所述下层置料架位于所述料架本体的底部。6.根据权利要求1所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述上层置料架内部设有下沉槽，所述下沉槽内开设有多个并列设置的条形孔，以形成所述上层置料槽。7.根据权利要求1所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述下层置料架呈镂空的框架结构，且所述下层置料架的其中相对两侧边上开设有多个相对应的凹槽，以形成所述下层置料槽。8.根据权利要求1所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述上层置料架和所述下层置料架分别与多根所述连接件之间通过焊接固定。9.根据权利要求1所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述料架本体采用q235钢材制作加工形成。10.根据权利要求1所述的实验室小型热处理炉用料架，其特征在于，所述料架本体外层喷覆有一层耐高温防锈漆。

技术总结
本实用新型提供一种实验室小型热处理炉用料架，涉及热处理设备领域。包括料架本体，料架本体包括上下间隔设置的上层置料架和下层置料架，上层置料架和下层置料架通过多根连接件连接；上层置料架设有多个上层置料槽，下层置料架设有多个下层置料槽。通过设置上下两层置料架，并分别在上层置料架和下层置料架上设置多个上层置料槽和下层置料槽，同时上下两层连接，可以在下层放置拉伸标样，上层放置冲击标样，能最大限度利用炉膛空间，一次放置多个试样，合理的空间分布能使试样受热均匀，一次加热便能处理多个批次牌号和工艺相同的原材料，和原操作相比，可节约2个批次热处理所需电能，并且提高淬火效率，缩短原材料的验收周期。缩短原材料的验收周期。缩短原材料的验收周期。


技术研发人员：吴福龙 关伟 翟博 王瑞
受保护的技术使用者：西安北方华山机电有限公司
技术研发日：2023.04.08
技术公布日：2023/9/16