CN221631124U - 一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，包括底座和位于其正上方的安装板，底座与安装板通过多个支腿固定连接，且在两者的周向上设有围板组件；安装板上沿水平方向设有丝杠螺母传动机构，丝杠螺母传动机构的螺母底部固定连接有金相试样夹爪；底座上沿水平方向间隔开设有排水槽和用于容纳升降腐蚀池的安装槽，底座与安装板之间、位于排水槽与安装槽中部设有挡水板；两个侧围板上对称安装有由冷风、清洗以及热风喷嘴组成的喷嘴组件；还包括控制腐蚀全过程的单片机控制系统。本实用新型能够对各个环节进行精准控制，保证腐蚀时间，从而保证了最终金相试样的清晰度，同时通过该金相腐蚀装置提高了金相试样的制作效率。

Description

一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置

技术领域

本实用新型属于钛合金金相试样制备技术领域，具体涉及一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置。

背景技术

近年来，随着我国航空航天、兵器工程等领域的高速发展，以及国家安全的需要，在要求上述领域关键部件轻量化的同时还需满足高强度、高韧性的使用要求。因而传统的铝镁合金已难以满足当前快速发展的材料使用工况，相比之下，钛合金具有强度高、硬度高、重量轻、耐高温、耐蚀性强等优点，因此钛合金的发展与使用得到广泛关注。

其中，钛合金的微观组织形貌是影响其性能的主要因素，故对钛合金的微观组织进行观察与分析是非常有必要的。传统观测方法使用二维金相试样测量并计算合金的三维形貌，并基于此确定组织类型与均匀化程度。但由于钛合金组织中次生α相晶粒尺寸细小，通常会因腐蚀不当、腐蚀剂成分少量挥发、腐蚀剂浓度偏差、合金成分偏析以及新牌号合金腐蚀剂配比偏差等各种因素，导致腐蚀后的金相组织清晰度较差，难以得到较为清晰的微观组织，次生α相难以分辨，进而影响组织观测与分析。同时，传统金相腐蚀过程中人工操作也会导致腐蚀时间不可控，严重影响金相试样的腐蚀效果，降低金相试样的制作效率。

有鉴于此，本发明人提出一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，主要用于解决传统人工操作导致钛合金金相腐蚀不清晰，同时金相试样制作效率低等问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

本实用新型提供一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，包括底座和位于所述底座正上方的安装板，所述底座与安装板通过沿两者边缘均布的多个支腿固定连接，且在所述底座与安装板的周向上设有围板组件；

其中，所述安装板上沿水平方向设有丝杠螺母传动机构，所述丝杠螺母传动机构的螺母底部固定连接有金相试样夹爪，且所述安装板上开设有供金相试样夹爪沿水平方向往复移动的长条孔；

所述底座上沿水平方向间隔开设有排水槽和用于容纳升降腐蚀池的安装槽，所述底座与安装板之间、位于排水槽与安装槽中部设有挡水板，且所述挡水板上开设有供金相试样夹爪穿过的让位孔；

所述围板组件中沿底座长度方向设置的两个侧围板上对称安装有喷嘴组件，所述喷嘴组件包括间距设置的冷风喷嘴、清洗喷嘴和热风喷嘴，且所述冷风喷嘴和清洗喷嘴位于排水槽一侧，所述热风喷嘴位于升降腐蚀池一侧。

进一步地，所述丝杠螺母传动机构包括沿安装板水平中心线设置的电机和丝杠，所述电机与丝杠通过联轴器连接，所述丝杠的两端分别通过轴承与固定设置在安装板上的轴承座转动连接，所述螺母螺接在丝杠上。

进一步地，所述丝杠螺母传动机构还包括固定设在安装板上并位于丝杠两侧且与所述丝杠平行的导轨、安装在螺母上的导向滑块以及设置在导向滑块两侧并与导轨滑动连接的导轨滑块。

进一步地，所述升降腐蚀池包括腐蚀池本体以及沿所述腐蚀池本体外圈均匀设置的多个竖直气缸，每个所述气缸的缸体固定在安装槽内，且所述气缸的活塞杆顶端伸入腐蚀池本体预设的孔内，并通过螺母将活塞杆与腐蚀池本体固定。

进一步地，所述围板组件还包括设置在底座与安装板的宽度方向上、并位于排水槽一侧的前围板。

进一步地，所述冷风喷嘴、清洗喷嘴和热风喷嘴分别与相应的冷风源、水源以及热风源对应连接。

进一步地，所述安装板的底部中间位置沿纵向方向开设有T型槽，所述挡水板为T型板并插接在所述T型槽上。

进一步地，所述金相腐蚀装置还包括单片机控制系统，所述单片机控制系统分别与丝杠螺母传动机构的电机、升降腐蚀池的气缸以及喷嘴组件的各个喷嘴连接，用于实现金相试样制备的精准控制。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的金相腐蚀装置，主要由底座、安装板、丝杠螺母传动机构、升降腐蚀池以及喷嘴组件组成，且在丝杠螺母传动机构的螺母底部固设金相试样夹爪，同时丝杠螺母传动机构的电机、升降腐蚀池的气缸以及喷嘴组件均与单片机控制系统连接，因而能够全程控制金相试样传送的位置、腐蚀前用热风对金相试加热(提高腐蚀所得金相试样的清晰度)、升降腐蚀池对金相试样腐蚀的时间(避免了过度腐蚀或腐蚀时间不足导致金相试样清晰度不足)以及腐蚀后利用冷风和清洗溶液清洗金相试样表面腐蚀液并干燥，因而能够保证腐蚀后所得钛合金金相试样具有最佳的腐蚀效果，相较于现有技术不仅增强钛合金金相组织清晰度，而且显著的提高了金相试样的制作效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型金相腐蚀装置整体结构示意图；

图2是本实用新型金相腐蚀装置另一侧整体结构示意图；

图3是本实用新型金相腐蚀装置去除围板后整体结构示意图；

图4是本实用新型中底座结构示意图；

图5是本实用新型中安装板结构示意图；

图6是本实用新型中丝杠螺母传动机构结构示意图；

图7是本实用新型中螺母与金相试样夹爪连接结构示意图；

图8是本实用新型中升降腐蚀池结构示意图。

其中：1为底座；2为安装板；3为支腿；4为围板组件；5为丝杠螺母传动机构；6为金相试样夹爪；7为升降腐蚀池；8为挡水板；9为喷嘴组件；11为排水槽；12为安装槽；21为长条孔；22为T型槽；41为侧围板；42为前围板；51为螺母；52为电机；53为丝杠；54为联轴器；55为轴承；56为轴承座；57为导轨；58为导向滑块；59为导轨滑块；71为腐蚀池本体；72为气缸；81为让位孔；91为冷风喷嘴；92为清洗喷嘴；93为热风喷嘴。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

请参见图1～8，本实用新型提供一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，包括底座1和位于该底座1正上方的安装板2，且两者均为长方体结构，底座1与安装板2通过沿两者边缘均布的多个支腿3固定连接，且在底座1与安装板2的周向上设有围板组件4；安装板2的中心线上沿水平方向设有丝杠螺母传动机构5，该杠螺母传动机构5的螺母51底部固定连接有金相试样夹爪6，且在安装板2上开设有供金相试样夹爪6沿水平方向往复移动的长条孔21，即通过丝杠螺母传动机构5能够使金相试样夹爪6跟随螺母51同步移动；如图4所示，底座1上沿水平方向间隔开设有排水槽11和用于容纳升降腐蚀池7的安装槽12，底座1与安装板2之间、位于排水槽11与安装槽12中部设有挡水板8，且挡水板8上开设有供金相试样夹爪6穿过的让位孔81；围板组件4中沿底座1长度方向设置的两个侧围板41上对称安装有喷嘴组件9，喷嘴组件9包括间距设置的冷风喷嘴91、清洗喷嘴92和热风喷嘴93，且冷风喷嘴91和清洗喷嘴92位于排水槽11一侧，热风喷嘴93位于升降腐蚀池7一侧，冷风喷嘴91、清洗喷嘴92和热风喷嘴93分别与相应的冷风源、水源以及热风源对应连接，其中冷风源和热风源例如可通过吹风机提供。

具体的，如图6所示，本实用新型实施例中丝杠螺母传动机构5包括沿安装板2水平中心线设置的电机52和丝杠53，电机52与丝杠53通过联轴器54连接，电机52通过电机安装座设置于安装板2上，丝杠53的两端跨过长条孔21分别通过轴承55与固定设置在安装板2上的轴承座56转动连接，螺母51螺接在丝杠53上。

如图7所示，实用新型实施例中金相试样夹爪6固定连接在螺母51的底部。进一步，为了保证金相试样夹爪6运动的平稳性，丝杠螺母传动机构5还包括固定设在安装板2上并位于丝杠53两侧且与其平行的导轨57、安装在螺母51上的导向滑块58以及设置在导向滑块58两侧并与导轨57滑动连接的导轨滑块59。

如图8所示，本实用新型实施例中升降腐蚀池7包括腐蚀池本体71以及沿腐蚀池本体71外圈均匀设置的多个竖直气缸72，如本实施例在腐蚀池本体71的四角设置四个气缸72，每个气缸72的缸体插设在安装槽12开设的孔内，并通过螺钉将气缸72的缸体固定，气缸72的活塞杆顶端伸入腐蚀池本体71预设的孔内，并通过螺母将活塞杆与腐蚀池本体71固定。这样设置后，腐蚀池本体71可随气缸72活塞杆的伸缩实现垂直方向的升降，以便精准控制金相试样腐蚀的时间，避免了过度腐蚀或腐蚀时间不足导致金相试样清晰度不足。

本实用新型实施例中安装板2的底部中间位置沿纵向方向开设有T型槽22，挡水板8为T型板并插接在该T型槽22上，设置挡水板8的目的是挡住清洗金相试样时的水流，防止腐蚀池本体71内的腐蚀剂被稀释。

本实用新型实施例中围板组件4包括设置在底座1与安装板2长度方向的两个侧板41，以及设置在底座1与安装板2的宽度方向上、并位于排水槽11一侧的前围板42。也就是说，本实用新型实施例在底座1与安装板2的四周仅设置有三个围板，其中位于升降腐蚀池7一侧没有设置围板，方便从该处向金相试样夹爪6装夹或者拆取金相试样。

本实用新型实施例中金相腐蚀装置还包括单片机控制系统，该单片机控制系统分别与丝杠螺母传动机构5的电机52、升降腐蚀池7的气缸72以及喷嘴组件9中的各个喷组系统连接，用于实现金相试样制备全过程的精准控制。

本实用新型提供的金相腐蚀装置制备流程如下：

1)将待加工钛合金金相试样固定安装在金相试样夹爪6上；

2)启动电机52，驱动丝杠53转动，进而带动丝杠53上的螺母54移动，从而使螺母54上部的导向滑块58与导轨滑块59沿导轨57平动，同时使螺母54底部固定安装有待加工钛合金金相试样的金相试样夹爪6跟随螺母54移动；

3)金相试样夹爪6到达指定位置时，电机52停止，热风喷嘴93对待加工钛合金金相试样加热，满足加热时间后停止，气缸72的活塞杆伸出驱动腐蚀池本体71上升，对加热后的钛合金金相试样进行腐蚀；

4)满足腐蚀加工时间后，气缸4的活塞杆收回，腐蚀池本体71降下并脱离钛合金金相试样；

5)再次启动电机52，通过丝杠螺母传动机构5将金相试样夹爪6移至清洗喷嘴92处停止，启动清洗喷嘴92冲洗已腐蚀的钛合金金相试样，冲洗过程的水被挡水板8挡住，避免稀释腐蚀池本体71内的腐蚀液，同时冲洗后的水沿底座1排水槽11的出水口流出；

6)满足冲洗时间后，丝杠螺母传动机构5将金相试样夹爪6移至冷风喷嘴91处停止，冷风喷嘴91将钛合金金相试样表面吹干；

7)电机52反向转动，通过丝杠螺母传动机构5将金相试样夹爪6移至初始位置，拆下加工好的钛合金金相试样，即完成整个钛合金金相试样的制作过程。此时即可开始加工下一个钛合金金相试样的腐蚀、冲洗、吹干等过程。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，包括底座(1)和位于所述底座(1)正上方的安装板(2)，所述底座(1)与安装板(2)通过沿两者边缘均布的多个支腿(3)固定连接，且在所述底座(1)与安装板(2)的周向上设有围板组件(4)；

其中，所述安装板(2)上沿水平方向设有丝杠螺母传动机构(5)，所述丝杠螺母传动机构(5)的螺母(51)底部固定连接有金相试样夹爪(6)，且所述安装板(2)上开设有供金相试样夹爪(6)沿水平方向往复移动的长条孔(21)；

所述底座(1)上沿水平方向间隔开设有排水槽(11)和用于容纳升降腐蚀池(7)的安装槽(12)，所述底座(1)与安装板(2)之间、位于排水槽(11)与安装槽(12)中部设有挡水板(8)，且所述挡水板(8)上开设有供金相试样夹爪(6)穿过的让位孔(81)；

所述围板组件(4)中沿底座(1)长度方向设置的两个侧围板(41)上对称安装有喷嘴组件(9)，所述喷嘴组件(9)包括间距设置的冷风喷嘴(91)、清洗喷嘴(92)和热风喷嘴(93)，且所述冷风喷嘴(91)和清洗喷嘴(92)位于排水槽(11)一侧，所述热风喷嘴(93)位于升降腐蚀池(7)一侧。

2.根据权利要求1所述的增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，所述丝杠螺母传动机构(5)包括沿安装板(2)水平中心线设置的电机(52)和丝杠(53)，所述电机(52)与丝杠(53)通过联轴器(54)连接，所述丝杠(53)的两端分别通过轴承(55)与固定设置在安装板(2)上的轴承座(56)转动连接，所述螺母(51)螺接在丝杠(53)上。

3.根据权利要求2所述的增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，所述丝杠螺母传动机构(5)还包括固定设在安装板(2)上并位于丝杠(53)两侧且与所述丝杠(53)平行的导轨(57)、安装在螺母(51)上的导向滑块(58)以及设置在导向滑块(58)两侧并与导轨(57)滑动连接的导轨滑块(59)。

4.根据权利要求1所述的增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，所述升降腐蚀池(7)包括腐蚀池本体(71)以及沿所述腐蚀池本体(71)外圈均匀设置的多个竖直气缸(72)，每个所述气缸(72)的缸体固定在安装槽(12)内，且所述气缸(72)的活塞杆顶端伸入腐蚀池本体(71)预设的孔内，并通过螺母将活塞杆与腐蚀池本体(71)固定。

5.根据权利要求1所述的增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，所述围板组件(4)还包括设置在底座(1)与安装板(2)的宽度方向上、并位于排水槽(11)一侧的前围板(42)。

6.根据权利要求1所述的增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，所述冷风喷嘴(91)、清洗喷嘴(92)和热风喷嘴(93)分别与相应的冷风源、水源以及热风源对应连接。

7.根据权利要求1所述的增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，所述安装板(2)的底部中间位置沿纵向方向开设有T型槽(22)，所述挡水板(8)为T型板并插接在所述T型槽(22)上。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的增强钛合金金相组织清晰度的金相腐蚀装置，其特征在于，所述金相腐蚀装置还包括单片机控制系统，所述单片机控制系统分别与丝杠螺母传动机构(5)的电机(52)、升降腐蚀池(7)的气缸(72)以及喷嘴组件(9)中的各个喷嘴连接，用于实现金相试样制备的精准控制。