专利名称：一种气液型金属超低温处理方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属低温处理方法及设备，具体地说是气液型金属超低温处理方法及设备。
自一九七三年美国材料改进公司首先使用干燥气体深冷法(Pern-O-Bond)以来，金属超低温处理技术有了很大的发展。目前，超低温处理方法两种类型1)压缩空气膨胀致冷方法，处理时温度达-110℃～120℃，但不足之处是启动时间长，不适合间断，小批量或单件生产，设备投资大，维修和保养设备技术复杂、噪音大。
2)液氮深冷方法，又分a)气态型，处理温度-120℃，不足之处是要使用昂贵的低温泵或液氮高压罐减压气化，控制难，费用高;
b)液态型，温度可达-196℃，不足之处是液氮消耗后不能及时补充，影响温度水平，工件浸入液氮，温度梯度变化太大，易造成工件的脆裂。
本发明的目的是克服上述现有技术中之不足，而提供一种控制温度方便的超低温金属处理方法及设备。
本发明是这样实现的
将待处理工件悬放于工作室(5)颈口之上，启动空压机(1)，将压缩空气从管路(15)注入密封的液氮充灌容器(2)中，使液氮充灌容器(2)中的液氮经管路(16)压入敝口且上部为半球形的低温工作室(5)内，当工作室(5)内液氮达到一定高度后停止输液氮，工件缓慢匀速下降至给定高度，使工件温度降至-180℃，并在不与液氮接触状态下保冷一段时间，待保冷结束，工件快速上升，取出复热至室温;若使工件达到更低的温度，则在工件温度达到-180℃后，继续向工作室(5)内充注液氮，使整个工件完全浸入到液氮中，工件温度可低达-196℃，待一段时间后，快速取出复热至室温。
本发明的优点是1、既可作为气态型低温处理方法;又可作为液态型低温处理方法，转换灵活，操作方便，自动化程度高，无噪声污染，占空间小，不需特殊的维护保养技术，处理工件质量好。
2、可以连续生产，亦可间断生产，既适用单件生产，又适用批量生产，效率高。
3、利用压缩空气的压力，把空气压入容器的空间并带入热量使液氮面上压强增大，将液氮迅速压入低温工作室，代替了昂贵的低温泵和高压液氮储罐，经济、安全，可靠。
4、节能，提高工效，易于工业推广使用。
附图
本发明工艺过程及设备示意图实施例目前，现有技术中，液氮的充灌采用两种方式，一是采用低温泵抽泵，低温泵需在极低温的环境中工作，因此，对泵的技术要求甚高，随之而带来的是造价昂贵，另一类是采用高压液氮储罐，利用罐的高压，经减压阀充注到工作室，这样的系统复杂，难于维修。本发明则改变了现有技术中的传统方式，使用普普通通的空压机(1)，经管路(15)，将压缩空气压入液氮充灌容器(2)中，该灌为防爆与绝热材料制成，由密封帽(9)严格密封，容器(2)中的液氮液面高度由探测器(3)测量，根据其测量的结果，决定是添加还是停止添加液氮，容器(2)中的液氮，由于压缩空气和其带入的热量，使液面上的压力急聚增大，从而将液氮经管路(16)迅速的注入低温工作室(5)内，工作室(5)是常敝口的上部为半球型的绝热容器，敝口是保证压力不增大，保证安全，上部成半球形，是保证冷量反射集中于待处理工件上，由于液氮的气化，在这种结构下，可使液面上至容器口之间的温度低达-180℃，能获得很好的处理效果，在容器(5)中有液面高度探测器(6)，还有测量温度的测量计(4)，控制工作室(5)内液氮的高度可以调节工作室(5)内的温度，当工件进入工作室(5)，不接触液氮，则可实现气态型低温处理，即温度可达-180℃，要继续向工作室(5)内充注液氮，使整个工件浸入液氮，从而实现液态型低温处理，温度可达-196℃。所以本发明非常简便合理的实现气-液一体，而且工艺及设备十分简单，控温效果理想。
权利要求
1.一种气液型金属超低温处理方法，其特征是将待处理工件悬放于工作室(5)颈口之上，启动空压机(1)，将压缩空气从管路(15)注入密封的液氮充灌容器(2)中，使液氮充灌容器(2)中的液氮经管路(16)压入敝口且上部为半球形的低温工作室(5)内，当工作室(5)内液氮达到一定高度后停止输液，工件缓慢匀速下降至给定高度，使工件温度降至-180℃，并在不与液氮接触状态下保冷一段时间，待保冷结束，工件快速上升，取出复热至室温；若使工件达到更低的温度，则在工件温度达到-180℃后，继续向工件室(5)内充注液氮，使整个工件完全浸入到液氮中，工件温度可达-196℃，待一段时间后，快速取出复热至室温。
全文摘要
本发明公开了一种气液型金属超低温处理方法，是利用压缩空气注入液氮充灌容器(2)中，将液氮压入低温工作室(5)，利用液氮的气化或对工件的直接浸泡，达到超低温处理。本发明造价低廉，可灵活地实现气—液型低温处理变换，极适合工业上推广应用。
文档编号C21D6/04GK1059566SQ9110443
公开日1992年3月18日 申请日期1991年7月2日 优先权日1991年7月2日
发明者黄敏纯 申请人:黄敏纯