[发明专利]一种大规格钛合金锁紧环的变形控制方法

说明书

本发明提供了一种大规格钛合金锁紧环的变形控制方法，具体是在对锁紧环进行热处理时，首先在热处理炉的底部设置定位平台并检查定位平台的平直度，然后将待热处理的锁紧环平放于定位平台上，最后采用多次分段加热的方式对锁紧环进行热处理以控制锁紧环在加热过程中的形变量。本发明提供的一种大规格钛合金锁紧环的变形控制方法，通过制定合理的热处理工艺来减少工件在热处理加热和冷却过程中的变形量，并通过定位平台来防止热处理过程中产生翘曲。该方法有效地控制了工件在热处理过程中的变形，实现了工件尺寸精准控制。

技术领域

本发明涉及金属热处理技术领域，特别地，涉及一种大规格钛合金锁紧环的变形控制方法。

背景技术

大规格钛合金锁紧环用于舰船舱口盖锁紧密封装置，对锁紧环成型尺寸精度要求较高，尤其是规格为(Φ1800～2500mm)/(Φ1400～2000)×(150～300)mm的锁紧环。而大规格钛合金锁紧环在轧制过程以及后续的机加工过程中会产生较大的内应力，需要通过退火处理来消除内应力。而大规格钛合金锁紧环的直径较大、横截面积与直径比小，在热处理过程中易出现翘曲变形，影响尺寸精度，导致在后续的组装过程中与其他工件无法装配。

为解决热处理过程中的变形问题，现有的技术中较多的是采用防变形装置来控制或者是从热处理制度上进行控制变形。专利CN 106967875 B提供了一种薄壁环形件热处理防变形装置，该装置采用内径大于薄壁环形件的外径且轴向宽度也大于薄壁环形件的轴向宽度、并沿圆周均匀设置定位机构的环形夹具。但是该变形控制装置结构复杂，安装定位机构施加的预紧力有严格的要求，操作复杂，不适应于厚壁大规格的锁紧环，且该技术仅仅通过变形控制装置来控制变形，没有从根本上解决工件变形，忽略了热处理制度对工件变形的影响。

因此，业内急需一种大规格钛合金锁紧环的变形控制方法的新型技术。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种大规格钛合金锁紧环的变形控制方法。该方法通过制定合理的热处理工艺来减少工件在热处理加热和冷却过程中的变形量，并通过定位平台来防止热处理过程中产生翘曲，有效地控制了工件在热处理过程中的变形，实现了工件尺寸精准控制。

为实现上述目的，本发明提供了一种大规格钛合金锁紧环的变形控制方法，在对锁紧环进行热处理时，首先在热处理炉的底部设置定位平台并检查定位平台的平直度，然后将待热处理的锁紧环平放于定位平台上，最后采用多次分段加热的方式对锁紧环进行热处理以控制锁紧环在加热过程中的形变量。

进一步的，所述定位平台包括扇形主体和连接体，所述扇形主体由多个形状和尺寸完全相同的扇形单元一组成，所述连接体由多个形状和尺寸完全相同的扇形单元二组成，所述扇形单元一和扇形单元二数量相同且交错连接构成所述定位平台，所述扇形单元二的轴向高度小于扇形单元一的轴向高度，通过所述扇形单元二实现所有扇形单元一的上下表面齐平。

进一步的，所述扇形单元一和扇形单元二通过焊接的方式相连。

进一步的，所述扇形单元二的高度是扇形单元一体高度的1/3～1/2。

进一步的，所述定位平台的中部镂空，所述扇形单元一的外径比锁紧环外径大200～400mm，所述扇形单元一的内径比锁紧环内径小200～400mm。

进一步的，所述扇形单元二的内径等于扇形主体内径，扇形单元二的外径比锁紧环外径大100～200mm。

进一步的，所述定位平台的材质为耐热铸钢。

进一步的，对锁紧环进行分段加热，具体是将锁紧环和定位平台以100～150℃/h的升温速率依次加热到300℃、450℃、600℃并分别保温1h～2h，再以180℃～200℃/h的升温速率加热至680～860℃后保温4h～6h，随炉冷却至150℃后，出炉后空气自然冷却。

本发明具有以下有益效果：