[发明专利]弹簧丝直径12～45mm的热卷钛弹簧的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛弹簧热加工方法，尤其是一种弹簧丝直径12～45mm的热卷钛弹簧的加工方法。

背景技术

目前，公知用于制造钛弹簧的材料牌号是TB9和LCB FTB29，而且是用线材制造弹簧，国内用其他牌号β钛合金热卷钛弹簧是空白。国内弹簧钢发展已经遇到瓶颈，在产品应用遇到需减轻重量或提高耐腐蚀难题时，钢弹簧仅能微调结构减重2～3kg，尤其轨道交通领域弹簧已经发展到瓶颈。钢弹簧需保证一定的工作参数不变时，需减重或提高耐蚀性是难以解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供弹簧丝直径12～45mm的热卷钛弹簧的加工方法，可以解决钢弹簧限制1～4个工作参数不变时，减轻重量30％～40％，提高耐腐蚀性等难题，克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：

一种弹簧丝直径12～45mm的热卷钛弹簧的加工方法，包括如下步骤:

a、选材，选用直径12～45mm,材质为高强度β钛合金的热轧固溶处理后的棒材；

b、下料，利用4240带锯确定长度，并修磨切割面；

c、卷制加热，加热温度700～830℃，保温时间30～120min；加热温度750～850℃,保温时间30～90min；

d、卷制成型，芯轴直径65～200mm，有效圈≥2圈，总圈数≥3.5圈，利用卷簧机一次成型；

e、平台整形，利用钳子和撬棒保证弹簧间隙均匀；

f、淬火，将卷制的弹簧置入淬火介质中直至淬透为止；

g、时效处理，时效温度450～650℃，时效时间8～10h，然后空冷；时效温度400～650℃，时效时间6～20h,然后空冷；

h、粗磨，利用CNC数控磨簧机对弹簧端部进行粗磨；

i、立定处理，检验弹簧热处理质量和稳定尺寸；

j、表面处理，去除表面杂质和提供表面残余应力；

k、精磨，保证弹簧的自由高度和平面度、垂直度；

l、性能检验，按设计要求测试弹簧负荷；

m、探伤，用超声波探伤方法对弹簧进行探伤。

弹簧丝直径12～45mm的热卷钛弹簧的加工方法，其中所述步骤a高强度β钛合金为TB3和TB6；步骤c和g需对其加热设备进行清炉处理。

本发明的优点是：操作简单，成本低，可以解决钢弹簧限制1～4个工作参数不变时，减轻重量30％～40％，提高耐腐蚀性等难题。

具体实施方式

实施例1

a、选材，选用直径43mm材质为高强度β钛合金的热轧固溶处理后的棒材，其尺寸偏差执行GB/T 2965标准；

b、下料，下料长度为3000+30mm，其长度确定为3010mm或3015mm或3020mm或3025mm或3030mm，利用4240带锯确定长度，并修磨切割面；

c、卷制加热，加热前需对加热炉进行清炉，加热温度800℃或810℃或830℃，即在800～830℃之间均可；保温时间30min或40min或50min或60min，即在30～60min之间均可；

d、卷制成型，芯轴直径195mm，工作圈数2.5，总圈数4.0，利用卷簧机一次完成卷制成型；

e、平台整形，利用钳子和撬棒保证弹簧间隙均匀；

f、淬火，将卷制的弹簧置入淬火介质中直至淬透为止；

g、时效处理，时效温度500℃或510℃或520℃或530℃或540℃或550℃，即在500～550℃之间均可；时效时间8h或9h或10h，即在8～10h之间均可,然后空冷；

h、粗磨，利用CNC数控磨簧机对弹簧端部进行粗磨；

i、立定处理，检验弹簧热处理质量和稳定尺寸，将弹簧放在立式油压机上进行立定处理，强压次数6次；

k、精磨，保证弹簧的自由高度和平面度、垂直度，自由高305±2，平面度≤0.5,垂直度≤0.5；

l、性能检验，按设计要求测试弹簧负荷，同时检验弹簧丝直径，旋向，有效圈数，自由高度等；

m、探伤，用超声波探伤方法对弹簧进行探伤，探伤级别按GB/T 5193中A级执行。

实施例2

a、选材，选用直径32mm材质为高强度β钛合金的热轧固溶处理后的棒材，其尺寸偏差执行GB/T 2965标准；

b、下料，下料长度为2800+30mm，其长度确定为2810mm或2815mm或2820mm或2825mm或2830mm，利用4240带锯确定长度，并修磨切割面；