[发明专利]一种控制回转体零件热处理时发生膨胀变形的方法

说明书

本发明公开了一种控制回转体零件热处理时发生膨胀变形的方法，其包括如下步骤：确定所述回转体零件的材质，根据所述材质确定回转体零件的热处理工艺参数；测量所述回转体零件的外围尺寸，根据所述外围尺寸，利用经验公式计算工装尺寸，然后制作工装；将所述工装固定在回转体零件上后，加热进行热处理，达到回转体零件材质的固熔温度后，将工装和回转体零件一起取出，拆卸工装，取出零件。本发明的有益效果在于：在零件进炉前，在零件外围安装热处理工装，限制零件在热处理过程中的膨胀，保证其在加热过程中不会出现椭圆化的现象，在冷却过程中自由收缩，依然保持原来尺寸。

技术领域

本发明涉及的是一种控制回转体热处理过程中变形的方法，具体是针对大型回转体零件，利用外部工装限制零件在热处理过程中的膨胀，从而保证零件尺寸。

背景技术

与钢铁材料相比，铸造铝合金具有体积质量小、比强度高、抗蚀性好、切削加工性能良好及铸造性能优良等特点。在产品上为了减轻结构重量，提高产品使用性能，越来越多的零部件采用了轻质材料，铝合金、镁合金在航天航空上的应用越来越广泛，大型铝合金、镁合金零件需求量也越来越大。由于大型铝合金铸件尺寸大，壁厚不均匀，形状复杂，其热处理具有特殊性和复杂性，易产生机械性能不合格、变形、裂纹等热处理缺陷。因此，对于大型铝合金、镁合金零件的尺寸控制也变得越来越重要，尤其是在热处理过程中的变形。

目前，由于大型镁合金、铝合金零件的广泛应用，零件热处理过程中的变形控制已经收到越来越多的关注。经对现有技术文献的检索发现，李啸东，吴旭辉等人在《四川兵工学报》，撰文“大型铝合金铸件热处理变形控制”，该文献针对某型火炮大型铝合金铸件热处理变形过大问题，结合生产实际，通过对影响热处理变形各种因素的分析和热处理工艺试验，采用调整热处理工艺参数、对热处理工艺过程进行控制、改进零件装夹摆放方式、运用校正手段等方法，使大型铝合金铸件的热处理变形得到了有效控制。李啸东等人主要是通过调整合金热处理工艺参数(炉温均匀性，淬火水温等)和改进零件装夹摆放方式(平放、竖放、捆绑)来不断调整，归纳总结，最后将零件在热处理过程中的变形量控制在一定范围内。但是，这种方法也有其缺陷，对设备要求比较高，对于不同类型的零件，需要进行相同流程的工艺调试，生产周期很长，调试耗费零件多。本单位主要生产大型回转体舱体件，其在热处理过程中变形问题严重，经常造成零件尺寸超差，不能使用，但是上面的方法并不适合于应用在不同规格的大型回转体舱体件。因此，对于其热处理变形控制的问题已经成为如今和以后发展必须要面对的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对于大型回转体舱体件的热处理变形控制方法。在零件进炉前，在零件外围安装热处理工装，限制零件在热处理过程中的膨胀，保证其在加热过程中不会出现椭圆化的现象，在冷却过程中自由收缩，依然保持原来尺寸。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种控制回转体零件热处理时发生膨胀变形的方法，其包括如下步骤：

确定所述回转体零件的材质，根据所述材质确定回转体零件的热处理工艺参数；

测量所述回转体零件的外围尺寸，根据所述外围尺寸，利用经验公式计算工装尺寸，然后制作工装；

将所述工装固定在回转体零件上后，加热进行热处理，待所述的热处理完成后，将工装和回转体零件一起取出，待温度降为室温，拆卸工装，取出零件；

其中，所述热处理工艺参数包括固熔温度，所述工装包括套设在回转体零件外的若干环形钢带以及对所述环形钢带进行固定的卡扣，所述经验公式为：

d₁＝D₁×λ₁×T×M

d₂＝D₁×λ₂×T