[发明专利]一种Fe-Cr-Ni基沉淀硬化型高温合金高强度波形弹簧的制备方法

说明书

本发明公开了一种Fe‑Cr‑Ni基沉淀硬化型高温合金高强度波形弹簧的制备方法，属于高温合金弹性元件技术领域，该方法采用熔炼，铸锭，加热，开坯，加热，轧制，卷绕，时效处理，表面处理等工艺加工高温合金高强度波形弹簧。采用该方法制备的波形弹簧，在温度范围400～700℃长期使用和800℃短期使用时，不会变形或断裂。并且还具空间小刚度大，耐高温、高寿命和弹性稳定的优点。用变振幅和平圈的设计。让波簧与工装的接触方式，从点接触到面接触的维度上变化，使波簧轴向受力均衡和更好的垂直度。

技术领域

本发明属于高温合金弹性元件技术领域，具体地说，涉及一种Fe-Cr-Ni基沉淀硬化型高温合金高强度波形弹簧的制备方法。

背景技术

波形弹簧简称波簧，是金属薄圆环上具有若干峰谷的弹性元件。通常应用于载荷和变形量均不大，要求弹簧刚度较小需施加轴向预压力的场合。波形弹簧特别适用于需要减重的应用和受较小安装空间制约的应用，其典型使用领域包括：航空航天、精密机械、液压密封和高端电机等。

市面上现有的波形弹簧具有韧性差、脆性大，在高温环境中性能衰减，不且制作成本高的缺点。

发明内容

针对现有的波形弹簧韧性差、脆性大的问题，本发明提供一种Fe-Cr-Ni基沉淀硬化型高温合金高强度波形弹簧的制备方法，高强度波形弹簧为用高温合金扁线，经螺旋绕制一次成型的一种多圈、且波峰相对的波状压缩弹簧，其端面部分为扁平的圆形垫片，垫片在弹簧两端形成荷载支承面，这些荷载支承面垂直于弹簧纵轴，压缩弹簧包括五个分区，其中第一区和第五区为支承面，第二区和第四区分别为振幅逐渐递增递减，第三个区振幅恒定，其中第二区、第三区和第四区为恒定波长，波高不同，采用该方法制备的波形弹簧，在温度范围400～700℃长期使用和800℃短期使用时，不会变形或断裂，且还具有耐高温、高强韧性、长期弹性稳定性等优点。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种Fe-Cr-Ni基沉淀硬化型高温合金高强度波形弹簧的制备方法有以下步骤：

1)按Fe-Cr-Ni基高温合金的配比配料。

2)取步骤1)所述的配料，通过真空感应冶炼锭模，在真空自耗炉中，1550～1570℃下电磁搅拌均匀，浇注，获得重熔电极棒。

3)重熔电极棒经真空电弧重熔得到钢锭，钢锭在温度范围为1120℃～960℃时，轧制成圆条，得到Fe-Cr-Ni基高温合金丝材坯料。

4)丝材坯料经多道拉拔工艺形成丝材，采用高精度多连轧机，轧制成抗拉强度为1400-1600MPa高精度扁线。

5)成型分绕圆，成波，切断，其中绕圆和成波一次成型，通过线轮、芯棒、外曲线规和内曲线规进行绕圆步骤，成波分三个区间，第二分波区为递增区由成波机构和波高调节机构完成，其中递增波形成是由成波机构固定，波高调节机构匀速移动，两者之间距离从大到小来产生递增波，第四分波区为递减区，其成型原理与第二分波区相反，第三分波区为恒定波，有成波机构完成，第一分波区与第五分波区为支承面，用于绕圆。

6)在自动波簧成型机上设定波簧的外径，波数，波高，圈数，送线尺寸的参数，检测系统设定外径公差，波簧高度公差等尺寸公差，开机生产。

7)将波簧尺寸公差分为外径公差和波簧高度公差，并采用非接触式精密测量微小相对位移的仪器进行检测。

8)成型的波形弹簧经过超声波清洗，在620-660℃中经过八个小时的时效处理和空气冷却。

9)压力试验机确认波簧刚度值，刚度值不在要求范围内，在6)步骤中调整波高尺寸参数，再进行时效处理，确认波簧刚度值，得到合格的波形弹簧。