近年來國外發(fā)展起來的液氮浸泡法雖然使用十分方便,但是工件浸入液氮的瞬間,將受到很大的熱沖擊,較大溫差應力可達50kgf/mal,因此這種設備不適于合金鋼、高碳鋼的冷處理。處理時工藝參數也無法調整,不能滿足各種材料冷處理的要求,而液氮深冷箱采用調溫裝置,不僅可減少敞口液氮槽液氮的蒸發(fā),使成本降低,而且可滿足各種工藝處理參數的需要。它的溫度可在室溫至-196℃范圍內任意選擇,并且能控制降溫速度,調整處理工藝參數。排出的氮氣對環(huán)境也無污染。氮氣在工作室內還可對工件起保護作用,免受氧化等腐蝕。 液氮深冷箱逐漸選用渦旋式壓縮機和變頻技能到達節(jié)能制冷和靈活操操控冷量;選用二級制冷技能,能到達-60℃的低溫;選用雙制冷機組,可獨自也可一起作業(yè),既添加制冷量又提供兩層安全保障;使用箱帶發(fā)電機組在無外部電源供電的情況下,發(fā)電機啟動供電,可使制冷體系接連作業(yè),防止箱內溫度任何動搖。均選用可控程序微處置操控體系,具有溫度設置、溫度操控、除霜、溫度顯示、溫度記載和報警等功能,到達對液氮深冷箱的智能化操控和作業(yè)狀況接連記載。
其控制系統(tǒng)由按鈕開關、繼電器、智能溫控儀、溫度傳感器、記錄儀、氣動開啟開關等組成。所選溫控儀表具有PID自動調節(jié)功能,可設置多條工藝曲線,每條曲線可分步設置工藝,帶工藝記錄功能、遠程監(jiān)控功能,所有程序結束后自動報警斷電。電氣操作分手動和智能儀表控制兩種方式,可通過控制柜面板上的手動/自動選擇開關,并可在設備運行過程中轉換。配合電氣聯(lián)鎖及報警,確保使用安全。(特殊要求時可設計獨立電箱、人機介面輸入、PLC智能控制以及工控機控制)
保溫系統(tǒng)由充氣管道保溫系統(tǒng)以及箱體保溫系統(tǒng)構成。箱體保溫系統(tǒng)由特殊保溫層組成,保溫層厚度150mm,特殊要求厚度可達200mm,能有效阻隔箱體內外冷熱交換,以減少液氮消耗。上蓋與箱體間加裝彈性硅膠圈及羊毛氈雙層密封,配備可調試鎖緊裝置,箱體外壁溫度與室溫相差不超過10℃。
金屬行業(yè)的深冷技術是指將黑色金屬、有色金屬、高聚物、硬質合金等材料在深冷溫度下保溫,使其發(fā)生在常溫以及熱處理過程中不曾發(fā)生過的內部結構變化,導致宏觀性能的變化。舉例來說:模具鋼、高速鋼、硬質合金在深冷處理后強度、韌性、硬度、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性都有所提高,而且突破傳統(tǒng)的硬度、韌性相矛盾的現象,表現為綜合性能的提高。