[发明专利]一种大型风洞曲面柔板的热处理方法

说明书

本发明公开了一种大型风洞曲面柔板的热处理方法。该热处理方法将柔板固定在底部具有流道的高精度曲面工装上，再通过门字梁和紧定螺钉固定成组合件，组合件的柔板紧贴工装，组合件先后进行三次热处理，每次热处理后都拆开组合件，对工装进行精加工后再组合成组合件，每次组合件都确保柔板紧贴工装。该热处理方法保证了柔板升温和冷却时上下表面升温和降温的速度一致，保证了柔板的型面精度，具有控性和控形的良好效果。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，具体涉及一种大型风洞曲面柔板的热处理方法。

背景技术

常规高速风洞中，喷管段的柔板通常采用合金钢制造，柔板为平面板即可满足需求。某大型风洞的喷管段需要研制大规格薄壁曲面柔板以实现低温域不同马赫数的变化需要。由于该大型风洞的运行温域为330K～110K，大规格薄壁曲面柔板选用在低温下具有良好的冲击韧性的022Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢，但是，022Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢具有较高的屈服强度和复杂的热处理要求。在前期的工艺研究发现，如果大规格薄壁曲面柔板的上下表面冷却速度不一致，则机械性能就不满足要求，而且在热处理过程中还容易出现翘曲，因此，大规格薄壁曲面柔板的研制面临控性难和控形难的双重难题。

当前，亟需发展一种大型风洞曲面柔板的热处理方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型风洞曲面柔板的热处理方法。

本发明的大型风洞曲面柔板的热处理方法，其特点是，所述的热处理方法处理的柔板的长度＞宽度＞＞厚度，柔板的上表面安装有表面热电偶；所述的热处理方法使用的工装包括下部的曲面支座、覆盖在曲面支座上方的曲面面板和焊接在曲面面板表面上的流道筋条，曲面面板的曲面与大型高速风洞曲面柔板的曲面一致，流道筋条顶面的曲面也与大型高速风洞曲面柔板的曲面一致；所述的热处理方法包括以下步骤：

a.将柔板覆盖在工装表面，再从前至后将柔板通过若干组门字梁和紧定螺钉固定在工装表面，检查确定柔板的下表面与工装流道筋条顶面全部贴合，获得组合件Ⅰ；

b.将组合件Ⅰ入炉，从室温开始，以初阶升温速度ΔTL1升温至初阶温度TL1，初阶保温HL1，然后以高阶升温速度ΔTH1升温至高阶温度TH1，待柔板的表面热电偶到高阶温度TH1后计时，高阶保温HH1后出炉风冷至室温；

c.拆除组合件Ⅰ的门字梁，对工装的流道筋条进行精加工，直至流道筋条顶面的曲面与大型高速风洞曲面柔板的曲面一致；

d.将柔板覆盖在工装表面，再从前至后将柔板通过若干组门字梁和紧定螺钉固定在工装表面，检查确定柔板的下表面与工装流道筋条顶面全部贴合，获得组合件Ⅱ；

e.将组合件Ⅱ入炉，从室温开始，以初阶升温速度ΔTL2的升温至初阶温度TL2，初阶保温HL2，然后以高阶升温速度ΔTH2升温至高阶温度TH2，待柔板的表面热电偶到高阶温度TH2后计时，高阶保温HH2后出炉水冷至室温；

f.拆除组合件Ⅱ的门字梁，对工装的流道筋条进行精加工，直至流道筋条顶面的曲面与大型高速风洞曲面柔板的曲面一致；

g.将柔板覆盖在工装表面，再从前至后将柔板通过若干组门字梁和紧定螺钉固定在工装表面，检查确定柔板的下表面与工装流道筋条顶面全部贴合，获得组合件Ⅲ；

h.将组合件Ⅲ入炉，从室温开始，以高阶升温速度ΔTH3升温至高阶温度TH3，待柔板的表面热电偶到高阶温度TH3后计时，高阶保温HH3后出炉风冷至室温，完成热处理。

进一步地，所述的柔板的材质为022Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢。

进一步地，所述的工装的材质为304不锈钢。

进一步地，所述的门字梁和紧定螺钉的材质为高温合金钢。