CN104164547B - 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置 - Google Patents

基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104164547B
CN104164547B CN201410348766.9A CN201410348766A CN104164547B CN 104164547 B CN104164547 B CN 104164547B CN 201410348766 A CN201410348766 A CN 201410348766A CN 104164547 B CN104164547 B CN 104164547B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensing
heating source
workpiece
destressing
repairing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410348766.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104164547A (zh
Inventor
卞宏友
雷洋
杨光
王维
韩双隆
范钦春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Aerospace University
Original Assignee
Shenyang Aerospace University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Aerospace University filed Critical Shenyang Aerospace University
Priority to CN201410348766.9A priority Critical patent/CN104164547B/zh
Publication of CN104164547A publication Critical patent/CN104164547A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104164547B publication Critical patent/CN104164547B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

本发明属于金属零件修复后的热处理技术领域，具体涉及的是基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置，采用感应加热装置对修复部位进行加热并形成高温区，加热速度快、可加热温度范围大；感应加热器与感应加热源采用可拆卸螺纹连接，感应加热器规格尺寸可根据修复部位形状尺寸来设计制造，制造工艺简单，经济实用，适应修复部位形状尺寸多变的加热需要；采用惰性气体保护箱并配有气氛净化系统，箱内水氧经净化可低于10PPM，形成修复工件整体氩气保护状态下进行去应力处理，防止钛合金等材料热处理时的高温氧化。

Description

基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置
技术领域
本发明属于金属零件修复后的热处理技术领域，具体涉及的是基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置。
背景技术
飞机上的钛合金、高温合金等贵重金属结构，因材料去除率大、机械加工量巨大，加工周期长，经常不可避免会出现加工超差的情况；或在服役过程中常出现裂纹、腐蚀、磨损等损伤失效情况。由于成本和生产周期的要求，常结合不同构件实际情况，采用激光焊接、激光沉积修复、电子束焊接、微束等离子等工艺来实现损伤件的快速修复，这种修复不可避免会导致工件产生残余应力集中和变形，会对焊接件的强度、加工精度和尺寸稳定性等产生不利影响；修复工件迫切需要去应力和校形处理以满足再使用要求。
由于修复工件已是精加工后工件，只有一定的尺寸公差，无加工余量，修复工件的去应力和校形处理不允许出现引起新的变形量超差，破坏工件结构的完整性；而修复工件整体去应力热处理需要装夹保证的位置精度复杂众多，专用热处理校形夹具难于设计制造，且整体热处理时的应力释放容易引起新的变形超差。特别对于钛合金等工件，为防止热处理时工件氧化，需要真空热处理炉；并且对于大型工件整体热处理而言，需要容积较大的真空热处理炉，设备投资昂贵，热处理费用高。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的是要提供一种基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置，其采用感应加热装置对修复部位进行加热形成高温区，以达到修复工件去应力和校形的目标。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形的装置，其包括：保护箱和感应加热装置，所述感应加热装置由感应加热器、感应加热源控制主机和感应加热源副机构成，所述感应加热器和感应加热源副机直接通过螺纹连接，加热源副机与感应加热源控制主机相通过电源线连接；所述感应加热源副机置于保护箱内，保护箱内设有工作平台，工作平台上放置修复后工件，通过夹具夹持修复部位；所述保护箱上设有高温红外热像仪，高温红外热像仪通过网线与热像仪控制器相连接。
所述保护箱配有气氛净化系统，控制净化水氧含量，箱内充有氩气等惰性气体。
所述加热源副机提供热源为高频感应加热源。
所述感应加热器与工件待修复部位大小适应。
基于感应加热局部热处理的金属零件修复后去应力和校形方法，其步骤如下：
1、将工件放在保护箱内的工作台上，将修复工件待修复部位用夹具进行夹持，将感应加热器与感应加热源副机构成的加热装置采用人工移动定位；
2、封闭保护箱，采用其净化系统利用氩气清洗净化箱内氛围；
3、修复工件的去应力和校形处理：采用高频感应加热源，其频率20-80kHz，通过感应加热器对工件修复部位进行加热，通过高温红外热像仪实时检测修复部位温度，将温度图像和数据采用网线传送并保存在热像仪控制器内，结合温度数据，通过感应加热源控制主机调节振荡电流，控制输出功率，调控修复部位加热温度，通过升温-保温-冷却过程，完成局部热处理过程，实现修复工件的去应力和校形处理。
本发明具有如下优点
(1)采用感应加热装置对修复部位进行加热并形成高温区，加热速度快、可加热温度范围大；感应加热器与感应加热源采用可拆卸螺纹连接，感应加热器规格尺寸可根据修复部位形状尺寸来设计制造，制造工艺简单，经济实用，适应修复部位形状尺寸多变的加热需要。
(2)采用惰性气体保护箱并配有气氛净化系统，箱内水氧经净化可低于10PPM，形成修复工件整体氩气保护状态下进行去应力处理，防止钛合金等材料热处理时的高温氧化。
(3)根据修复部位形状尺寸来设计制造夹具，修复部位采用热强钢材料夹具夹持，安装简便，不易变形，保证修复工件在加热过程中夹持稳定，安全可靠；适应修复部位形状尺寸多变的夹持和校形需要。
(4)采用高温红外热像仪检测修复部位温度，并通过高频感应加热源调节振荡电流，控制输出功率，调控加热温度，实现热处理过程中温度的精确控制。
(5)采用感应加热装置可对工件进行局部热处理，方便，易操作，便于实现对修复后的大型工件进行去应力处理。
附图说明
图1基于感应加热局部热处理的金属零件修复后去应力和校形示意图；
图2为感应加热器6与感应加热源副机4连接示意图；
图中：1、热像仪控制器，2、感应加热源控制主机，3、保护箱及其净化系统，4、感应加热源副机，5、修复工件，6、感应加热器，7、夹具，8、高温红外热像仪。
具体实施方式：
为了进一步了解该基于感应加热局部热处理的金属零件修复后去应力和校形的装置，下面结合附图说明如下。
其包括：保护箱3和感应加热装置，所述感应加热装置由感应加热器6、感应加热源控制主机2和感应加热源副机4构成，所述感应加热器6和感应加热源副机4直接通过螺纹连接，感应加热源副机4与感应加热源控制主机1相通过电源线连接；所述感应加热源副机4置于保护箱3内，保护箱3内设有工作平台，工作平台上放置修复后工件5，根据修复部位形状尺寸来设计制造夹具7夹持修复部位；所述保护箱3上设有高温红外热像仪8，高温红外热像8仪通过网线与热像仪控制器1相连接。
所述保护箱3配有气氛净化系统，可控制净化水氧含量，箱内充有氩气等惰性气体。
所述加热源副机4提供热源为高频感应加热源。
所述感应加热器6与工件5待修复部位大小适应。
基于感应加热局部热处理的金属零件修复后去应力和校形方法，其步骤如下：
1、将工件5放在保护箱3内的工作台上，将夹具7直接夹持在修复工件5待修复部位，将感应加热器6与感应加热源副机4构成的加热装置采用人工移动定位在工件5修复部位处，感应加热器6与修复部位间距1mm-5mm；
2、封闭保护箱3，利用其自带的净化系统，采用氩气清洗净化箱内氛围，箱内水氧含量低于50PPM；
3、修复工件的去应力和校形处理：采用感应加热源控制主机2和感应加热源副机4通过感应加热器6对工件5修复部位进行局部加热，通过高温红外热像仪8检测修复部位温度，将温度图像和数据采用网线传送并保存在热像仪控制器1内，结合温度数据，通过感应加热源控制主机2调节振荡电流，控制输出功率，调控修复部位加热温度；依据修复工件材料不同，依据热像仪8测温数据，调节感应加热源控制主机2振荡电流，控制升温时间、保温温度和时间，以及保护箱3内自然冷却，完成局部热处理过程，实现修复工件的去应力和校形处理。

Claims (1)

1.基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形的装置，其特征在于，其包括：保护箱和感应加热装置，所述感应加热装置由感应加热器、感应加热源控制主机和感应加热源副机构成，所述感应加热器和感应加热源副机直接通过螺纹连接，加热源副机与感应加热源控制主机通过电源线相连接；所述感应加热源副机置于保护箱内，保护箱内设有工作平台，工作平台上放置修复后工件，通过夹具夹持修复部位；所述保护箱上设有高温红外热像仪，高温红外热像仪通过网线与热像仪控制器相连接；所述保护箱配有气氛净化系统，控制净化水氧含量，箱内充有惰性气体；所述加热源副机提供热源为高频感应加热源；所述感应加热器与工件待局部加热的修复部位大小适应；基于感应加热局部热处理的金属零件修复后去应力和校形方法，其步骤如下：
1)、将工件放在保护箱内的工作台上，将修复工件待局部加热的修复部位用夹具进行夹持，将感应加热器与感应加热源副机构成的加热装置采用人工移动定位；
2)、封闭保护箱，采用其净化系统利用氩气清洗净化箱内氛围；
3)、修复工件的去应力和校形处理：采用高频感应加热源，其频率20-80kHz，通过感应加热器对工件修复部位进行加热，通过高温红外热像仪实时检测修复部位温度，将温度图像和数据采用网线传送并保存在热像仪控制器内，结合温度数据，通过感应加热源控制主机调节振荡电流，控制输出功率，调控修复部位加热温度，通过升温-保温-冷却过程，完成局部热处理过程，实现修复工件的去应力和校形处理。
CN201410348766.9A 2014-07-22 2014-07-22 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置 Expired - Fee Related CN104164547B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410348766.9A CN104164547B (zh) 2014-07-22 2014-07-22 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410348766.9A CN104164547B (zh) 2014-07-22 2014-07-22 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104164547A CN104164547A (zh) 2014-11-26
CN104164547B true CN104164547B (zh) 2017-01-25

Family

ID=51908528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410348766.9A Expired - Fee Related CN104164547B (zh) 2014-07-22 2014-07-22 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104164547B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104878330A (zh) * 2015-05-12 2015-09-02 沈阳航空航天大学 基于感应加热局部热处理的大型工件修复组织优化方法
CN106018263A (zh) * 2016-04-13 2016-10-12 盐城工学院 高频感应弯板校形试验装置
CN106636599B (zh) * 2016-11-09 2018-06-22 成都发动机（集团）有限公司 用于航空发动机大型零部件修复补焊后局部热处理的设备
CN106636600B (zh) * 2016-11-09 2018-06-22 成都发动机（集团）有限公司 用于航空发动机大型零部件修复补焊后局部热处理的方法
CN108754095B (zh) * 2018-09-12 2020-05-29 上海电气核电设备有限公司 一种热处理时防止螺纹孔氧化的方法
CN109402367A (zh) * 2018-10-30 2019-03-01 中国航空制造技术研究院 一种整体叶盘局部热处理方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102864294A (zh) * 2012-10-09 2013-01-09 贵州师范大学 一种薄壁管状零件局部热处理的方法及装置
CN103276185A (zh) * 2013-01-14 2013-09-04 中国石油大学(华东) 一种轴类零件振动感应加热方法及装置
CN103624259A (zh) * 2013-12-06 2014-03-12 沈阳航空航天大学 基于预置梯度温度场调控的金属零件激光沉积修复方法与装置
CN103710519A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 哈尔滨工业大学 一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法
CN204058530U (zh) * 2014-07-22 2014-12-31 沈阳航空航天大学 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102864294A (zh) * 2012-10-09 2013-01-09 贵州师范大学 一种薄壁管状零件局部热处理的方法及装置
CN103276185A (zh) * 2013-01-14 2013-09-04 中国石油大学(华东) 一种轴类零件振动感应加热方法及装置
CN103624259A (zh) * 2013-12-06 2014-03-12 沈阳航空航天大学 基于预置梯度温度场调控的金属零件激光沉积修复方法与装置
CN103710519A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 哈尔滨工业大学 一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法
CN204058530U (zh) * 2014-07-22 2014-12-31 沈阳航空航天大学 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104164547A (zh) 2014-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104164547B (zh) 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置
CN104878330A (zh) 基于感应加热局部热处理的大型工件修复组织优化方法
CN103624259B (zh) 基于预置梯度温度场调控的金属零件激光沉积修复方法与装置
MX2016001148A (es) Sistema y método de calentamiento y trabajo de metales.
CN102430889A (zh) 一种机匣分流环裂纹掉块的修复方法
RU2012155601A (ru) Система сварки, содержащая систему индукционного нагрева, система индукционного нагрева и способ нагрева обрабатываемой сваркой или резанием детали
CN205851617U (zh) 一种丝杠推进钢管中频弯管机
CA2670142C (en) Method and apparatus for the heat treatment of welds
CN102398105A (zh) X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法
CN103111734A (zh) 改善水下湿法焊接接头组织性能的方法及装置
CN204058530U (zh) 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形装置
CN204353607U (zh) 焊接装置
GB2456628A (en) Apparatus and method for the heat treatment of integral rotors of gas turbines
CN103447701A (zh) 激光高频复合焊装置及其焊接方法
CN112935480B (zh) 一种大型车轮固定台底座表面磨损的修复工艺
CN104999228A (zh) 一种铸钢件表面质量处理工艺
CN105986107A (zh) 一种焊缝热处理工艺
CN105714065A (zh) 一种压力容器热处理工艺
CN106270872A (zh) 一种真空‑感应复合钎焊方法
RU2551045C1 (ru) Способ термообработки сварных соединений, полученных линейной сваркой трением
CN203696216U (zh) 管类零件弧焊反变形装置
Chandra et al. Effect of electrode diameter and input current on gas tungsten arc welding heat distribution parameters
CN211866829U (zh) 一种缓冷车轮耐热钢底座的焊接装置
CN104816080A (zh) 一种焊接区域加温装置
RU2011133316A (ru) Способ изготовления интегрального блиска с охлаждаемыми рабочими лопатками, интегральный блиск и охлаждаемая лопатка для газотурбинного двигателя

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170125

Termination date: 20190722

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee