[发明专利]一种风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺

说明书

本发明提供了一种风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺，其步骤包括：将所述焊接主轴放入温度为500℃的淬火炉内，第一次加热至600‑700℃，保温3.5‑4.5小时，然后第二次加热至820‑880℃，保温14.0‑15.0小时后，出炉油冷；将油冷后的焊接主轴放入温度为350℃的燃气炉内，第三次加热至620℃±10℃，保温22.5‑23.5小时，出炉空冷。本发明提供的一种风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺，既能满足材料力学性能要求、又能保证材料热处理变形量。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别涉及一种风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺。

背景技术

风洞机组是空气动力试验风洞装备用轴流式压缩机组，其结构形式完全不同于普通的轴流或离心压缩机。

风机主轴常用于支撑旋转零件和传递扭矩,因此对主轴材料的刚性和强度要求都很高。当前，风洞风机主机转子进、出侧轴的组装形式采用把和形式组装,且进、出气侧轴头和各级轮毂支撑环成型方式均采用焊接成型方式，其结构形式完全不同于普通的轴流或离心压缩机。

主轴使用焊接结构，且主轴材质为KMN材质，之前KMN材料的焊接结构通常用做转子件的叶轮使用，一般将其性能热处理调质的淬火温度控制为970±10℃。由于焊接成型的主轴轴头、轮毂及支撑环有效截面差较大，轴头与轮毂间的有效截面尺寸差最大高达14倍，如果还使用常规的970±10℃的淬火温度，极容易造成零件焊后热处理淬火变形甚至开裂。

因此，当前需要改进风洞风机用KMN材料的焊接主轴的淬火工艺，以防止主轴焊后热处理淬火变形甚至开裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能满足材料力学性能要求、又能保证材料热处理变形量的风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺，包括如下步骤：

将所述焊接主轴放入温度为500℃的淬火炉内，第一次加热至600-700℃，保温3.5-4.5小时，然后第二次加热至820-880℃，保温14.0-15.0小时后，出炉油冷；

将油冷后的焊接主轴放入温度为350℃的燃气炉内，第三次加热至620℃±10℃，保温22.5-23.5小时，出炉空冷。

进一步地，所述第一次加热的加热速率为50-100℃/h。

进一步地，所述第二次加热的加热速率为70-100℃/h。

进一步地，所述第三次加热的加热速率为50-100℃/h。

进一步地，所述油冷是在淬火油中冷却。

进一步地，所述淬火炉为燃气式淬火炉。

由于转子主轴材料选用KMN材料，且焊接成型的主轴轴头、轮毂及支撑环有效截面差较大，轴头与轮毂间的有效截面尺寸差最大高达14倍，热处理时若采用较高的淬火温度容易造成零件焊后热处理淬火变形甚至开裂。因此，本发明提供的一种风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺，在保证零件性能满足要求、热处理变形及防止零件开裂的情况下，选用亚温淬火的热处理工艺，既能保证大尺寸截面差焊接零件的热处理不开裂，使热处理变形在可控范围内，又能保证零件的力学性能满足使用要求，为扩大材料的使用空间提供有力支撑。

附图说明

图1为本发明实施例提供的风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺温度曲线图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种风洞风机用KMN材料焊接主轴亚温淬火工艺，包括如下步骤：