CN102839337A - 消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法，该方法在压铸件已顺序作T6工艺热处理、粗车内外圆、轴向剖开成两片半圆形轴瓦之后按下列步骤进行：将待处理的半圆形轴瓦依次一顺竖置排列在双温控制箱内，叠高2～5层，左右行相间，通过程控先作-60℃～-190℃的深冷处理，保温60min～120min。待双温控制箱内温度升至室温后，加热至80℃～200℃，保温60min～120min。然后再重复上述深冷处理工艺和加热工艺一次，待双温控制箱内温度降至室温后，即可取出轴瓦作精车加工。本发明通过交替深冷和加热处理铝基合金轴瓦，达到稳定金相组织和充分释放内应力的目的，精车后定形好，尺寸稳定，自由变形量仅±0.05mm，产品质量超过设计要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种消除有色金属铸件内应力的处理方法，具体地讲，本发明涉及一种用物理方法消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法。
背景技术
铝基合金是当代制造轴瓦的最好材料之一，它的抗压、抗疲劳、耐温、耐摩等方面机械性能比传统的巴氏合金高近1倍，所以更合适作大型、重载设备及活塞压缩机配套的轴瓦。整体用铝基合金制作的薄壁轴瓦与传统结构的巴氏合金轴承相比除机械性能优越外，还不产生疲劳剥离问题，不存在轴瓦使用中因过热熔化而发生啃轴事故。轴瓦是一种典型的薄壁弧形结构件，存在单件刚性差、结构强度低、机加工易变形等现实问题，特别整体用铝基合金制造的薄壁轴瓦没有钢背衬托这些问题更显突出。由于铝基合金轴瓦结构限制，机加工时同样存在易变形，尺寸难以稳定的问题。即使产品机加工合格，处在自由状态下的薄壁轴瓦在内应力作用下产生变形量达0.15mm～0.40mm，此范围的变形量直接降低轴瓦与轴配合精度，降低配套设备传动质量和传动效率。本行业针对铝基合金轴瓦易变形的问题，普遍采用人工时效处理加多次基准校正等工序来解决。现有技术尽管有效、可行，能够做到稳定铝基合金轴瓦成品的自由弹张量，即减轻变形量，产品质量基本符合用户的配套要求。但是，现有技术实施对操作工技能要求高，辅助工时长、生产成本大，这些问题的存在严重制约铝基合金轴承的应用效果。
发明内容
本发明主要针对现有技术制造的铝基合金轴瓦内部存在内应力问题，提出一种消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法，该物理方法过程简便、实施容易、耗时省，减少变形效果明显。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法，该方法在压铸件已顺序作T6工艺热处理、粗车内外圆、轴向剖开成两片半圆形轴瓦之后实施，其改进之处在于按下列步骤进行：
(1)将待处理的半圆形轴瓦依次一顺竖置排列在双温控制箱内，叠高2～5层，左右行间距30mm～60mm，通过程控作冷温交替处理：
(1.1)先作-60℃～-190℃的深冷处理，保温60min～120min；
(1.2)待双温控制箱内温度升至室温后，加热至80℃～200℃，保温60min～120min；
(1.3)再作-60℃～-190℃的深冷处理，保温60min～120min；
(1.4)待双温控制箱内温度升至室温后，加热至80℃～200℃，保温60min～120min。
(2)待双温控制箱内温度降至室温后，即可取出轴瓦作精车加工。
作为进一步技术改进，深冷处理温度为-120℃～-150℃，保温100min～120min。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、在双温控制箱内实现铝基合金轴瓦批量人工时效处理，质量一致性好，生产效率高，制造成本低廉；
2、在超环境温度条件下对铝基合金轴瓦作深冷处理和加热处理，可达到稳定金相组织和充分释放内应力的目的，同时又提高了轴瓦的硬度和强度；
3、经交替深冷处理和加温热处理的铝基合金轴瓦精车后定形好，尺寸稳定，自由变形量仅±0.05mm，显著提高轴瓦的合格率。
附图说明
图1是展示铝基合金轴瓦在双温控制箱内平面排列示意图。
图2是图1正面视图，图2展示铝基合金轴瓦在双温控制箱内层叠3层的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法属于一种人工时效处理方法，该方法在压铸件已顺序作T6工艺热处理、粗车内外圆、轴向剖开成两片半圆形轴瓦之后实施，具体工艺步骤如下：
1、本实施例中待处理的半圆形轴瓦尺寸为R100mm，厚6mm，宽120mm，数量384片，双温控制箱内腔尺寸为长1000mm、宽800mm、高500mm，轴瓦按图1所示排列方式分6排置放，每排行间距40mm，每排叠高2层，安置好轴瓦后关闭双温控制箱的门，启动电源，通过程控作冷温交替处理：
1.1先作-60℃的深冷处理，保温120min；
1.2待双温控制箱内温度升至室温后，加热至80℃，保温120min；
1.3再作-60℃的深冷处理，保温120min；
1.4待双温控制箱内温度升至室温后，加热至80℃，保温60min。
2、待双温控制箱内温度降至室温后，即可取出轴瓦作精车加工。
实施例2
1、本实施例中待处理的半圆形轴瓦尺寸为R200mm，厚12mm，宽180mm，数量240片，在实施例1所用的双温控制箱内按图1所示排列方式分排置放，每排行间距55mm，每排叠高3层如图2所示，安置轴瓦后关闭双温控制箱的门，启动电源，通过程控作冷温交替处理：
1.1针对待处理的轴瓦个体尺寸大于实施例1的实际情况，先作-130℃的深冷处理，保温100min；
1.2待双温控制箱内温度升至室温后，加热至150℃，保温80min；
1.3再作-130℃的深冷处理，保温100min；
1.4待双温控制箱内温度升至室温后，加热至150℃，保温80min。
2、待双温控制箱内温度降至室温后，即可取出轴瓦作精车加工。
实施例3
1、本实施例中待处理的半圆形轴瓦尺寸为R250mm，厚22mm，宽240mm，数量150片，在实施例1所用的双温控制箱内按图1所示排列方式分排置放，每排行间距60mm，每排叠高5层，安置轴瓦后关闭双温控制箱的门，启动电源，通过程控作冷温交替处理：
1.1针对待处理的轴瓦个体尺寸大于实施例1和实施例2的实际情况，先作-190℃的深冷处理，保温60min；
1.2待双温控制箱内温度升至室温后，加热至200℃，保温120min；
1.3再作-190℃的深冷处理，保温60min；
1.4待双温控制箱内温度升至室温后，加热至200℃，保温120min。
2、待双温控制箱内温度降至室温后，即可取出轴瓦作精车加工。
本发明通过在超环境温度条件下对铝基合金轴瓦作深冷处理和热处理，可达到稳定金相组织和充分释放内应力的目的，同时又提高了轴瓦的硬度和强度。经交替深冷处理和加温热处理的铝基合金轴瓦精车后，定形好，尺寸稳定，自由变形量仅±0.05mm，显著提高轴瓦的合格率。由于本发明采用程控工艺参数的双温控制箱作批量人工时效处理，质量一致性好，生产效率高，显著降低制作成本。
上述实施例仅是本发明典型工艺，不是工艺的全部，更不是工艺限制。实践证明重复二次深冷处理-120℃～-150℃，保温100min～120min为优选工艺，在此工艺条件下取得最经济的技术效果。当然，本工艺可根据待处理轴瓦的尺寸、数量和技术要求作工艺参数调整，同样能取得满意的技术效果。特别是增加深冷温度值相对加热温度值的差和冷温交替次数，都能提高技术效果，但收效与投入不相称，显得很不经济。本发明的关键技术方案是对铝基合金轴瓦作交替深冷处理和热处理，在本发明技术方案的启发下，任何人仅靠改变工艺参数的技术方案均落在本发明要求保护范围。
Claims (2)
1.一种消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法，该方法在压铸件已顺序作T6工艺热处理、粗车内外圆、轴向剖开成两片半圆形轴瓦之后实施，其特征在于按下列步骤进行：
(1)将待处理的半圆形轴瓦依次一顺竖置排列在双温控制箱内，叠高2～5层，左右行间距30mm～60mm，通过程控作冷温交替处理：
(1.1)先作-60℃～-190℃的深冷处理，保温60min～120min；
(1.2)待双温控制箱内温度升至室温后，加热至80℃～200℃，保温60min～120min；
(1.3)再作-60℃～-190℃的深冷处理，保温60min～120min；
(1.4)待双温控制箱内温度升至室温后，加热至80℃～200℃，保温60min～120min。
(2)待双温控制箱内温度降至室温后，即可取出轴瓦作精车加工。
2.根据权利要求1所述的消除铝基合金轴瓦内应力的处理方法，其特征在于：深冷处理温度为-120℃～-150℃，保温100min～120min。
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