專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用淬火設(shè)備。 技術(shù)背景鋁合金板材是飛機(jī)制造中不可缺少的材料之一。按板帶厚度分 類(lèi)，鋁合金板材可以分為厚板、中厚板、薄板以及鋁箔。鋁合金板材的這種分類(lèi)，并沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的定義。 一般的，厚度小于0.2mm的 板材稱(chēng)為鋁箔，厚度為0.2 5.0mm的稱(chēng)為薄板，厚度為5.0 8.0mm 的稱(chēng)為中厚板，而把厚度大于8.0mm的板材稱(chēng)為厚板，習(xí)慣上則把 厚度大于40mm的板材稱(chēng)為超厚板。航空航天工業(yè)的發(fā)展，對(duì)2xxx 系高強(qiáng)鋁合金和7xxx系超高強(qiáng)鋁合金提出了越來(lái)越高的性能和組織 要求，合金板材的厚度也越來(lái)越厚。隨著合金板材厚度的增加，鋁合 金材料遇到了淬透性的問(wèn)題。鋁合金的淬透性對(duì)鋁合金的性能具有重 要的影響，也直接影響飛機(jī)服役期間的安全問(wèn)題。目前針對(duì)鋁合金的 淬透性研究還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般都是借鑒 鋼的淬透性研究方法，即端淬法，且沒(méi)有適用于鋁合金,特別是高強(qiáng) 和超高強(qiáng)鋁合金的淬透性研究的淬火設(shè)備。因此研制一種適用于鋁合 金淬透性研究的淬火設(shè)備對(duì)于提高合金板材性能具有重要意義。目前，對(duì)于鋁合金超厚板淬透性的研究報(bào)道較少，也沒(méi)有適應(yīng)于高強(qiáng)鋁合金超厚板淬透性研究的淬火設(shè)備的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以遵循。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于操作、檢測(cè)誤差小的 適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)的淬火設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備，該設(shè)備包括 以下幾個(gè)組成部分用于夾持工件的夾持環(huán)，該夾持環(huán)具有可調(diào)節(jié)的夾持開(kāi)口； 保溫室，位于夾持環(huán)之下，其具有上、下通口，其中部為用以裝 入工件的空心結(jié)構(gòu)，其上通口與夾持環(huán)的夾持開(kāi)口相對(duì)；箱體，支撐于保溫室，箱體頂部開(kāi)口，該開(kāi)口與保溫室的下通口 相對(duì)，該開(kāi)口并設(shè)有可開(kāi)閉的水流快速通斷擋板，在該箱體的下部設(shè) 有淬火水流噴嘴，該淬火水流噴嘴與箱體頂部開(kāi)口相對(duì)；機(jī)械泵，該機(jī)械泵的出水口通過(guò)管道與淬火水流噴嘴相連接。 使用時(shí)，機(jī)械泵的進(jìn)水口與水箱的出水口接通，以接通水源。 其中，所述的夾持環(huán)是采用螺栓固定在保溫室上，夾持環(huán)是由大 小不同的夾持開(kāi)口組成系列的數(shù)個(gè)夾持環(huán)，利用拆裝螺栓的方法更換 夾持環(huán)，通過(guò)更換不同夾持開(kāi)口的夾持環(huán)以調(diào)節(jié)夾持環(huán)的夾持開(kāi)口的 大小。所述的保溫室的作用是，防止合金在淬火過(guò)程中的周邊溫度散 失，影響對(duì)合金淬透性的檢測(cè)。所述的水流通斷擋板的作用是，控制 水流在淬火過(guò)程中的快速通斷。所述的機(jī)械泵是將水箱中的水輸送到 淬火水流噴嘴進(jìn)行對(duì)工件的噴水，并且利用機(jī)械泵將水流增壓的一定壓力，以滿足淬火需要。在本發(fā)明的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備中，在 所述的箱體內(nèi)的箱體頂部開(kāi)口的四周設(shè)有防水流側(cè)濺擋板，該防水流 側(cè)濺擋板為喇叭形，其小口與箱體頂部開(kāi)口相接，其大口與淬火水流 噴嘴相對(duì)。所述的防水流側(cè)濺擋板的作用是，防止在淬火過(guò)程中有水 流側(cè)濺到工件周邊，影響最終對(duì)合金淬透性的檢測(cè)和評(píng)估。防水流側(cè) 濺擋板的錐形口的小口的直徑和夾持環(huán)的直徑等級(jí)對(duì)應(yīng)，因此防水流 側(cè)濺擋板是可以更換的，通過(guò)防水流側(cè)濺擋板的更換以適用于不同直 徑的淬火工件。在本發(fā)明的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備中，在 所述的與淬火水流噴嘴相接的管道上設(shè)有控制噴嘴水流量大小的闊 門(mén)。通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的大小以控制噴嘴水流量的大小，可以實(shí)現(xiàn)不同水 流速度淬火，從而控制工件淬火工藝。在本發(fā)明的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備中，所 述的夾持環(huán)的可調(diào)節(jié)的夾持開(kāi)口為圓形，所述的保溫室的空心結(jié)構(gòu)的 形狀為圓柱形，其上、下通口分別與圓柱形的兩個(gè)圓面相對(duì)，也為圓 形。在本發(fā)明的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備中，所述的夾持環(huán)的可調(diào)節(jié)工件的直徑范圍為30mm 150mm。數(shù)個(gè)夾持環(huán) 系列可分為30mm, 50mm， 70mm, 90mm， 110mm， 130mm禾卩150mm 七個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)于不同直徑尺寸的淬火樣品工件，夾持環(huán)可以更換且 不局限于上述尺寸等級(jí)。在本發(fā)明的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備中，所 述的保溫室為圓筒狀的金屬制成，其金屬圓環(huán)外壁或內(nèi)壁上，或金屬 圓環(huán)壁內(nèi)的夾套中設(shè)有由保溫棉或石棉的保溫耐火材料制成的保溫層。
可開(kāi)閉的水流快速通斷擋板可以是一鐵板或者其它能夠阻擋水 流通過(guò)的材料制成。
本發(fā)明設(shè)備特別適用于2000系和7000系鋁合金淬透性檢測(cè)，但 不局限于上述兩種系列的鋁合金。并且，所檢測(cè)的鋁合金超厚板的厚 度為大于40mm的板材。
本發(fā)明的一種適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)的淬火設(shè)備的優(yōu) 點(diǎn)在于
(1) 該設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于操作，檢測(cè)誤差?。?br> (2) 充分考慮鋁合金材料散熱性能好的特點(diǎn)，有效的防止了由 于散熱引起的淬透性檢測(cè)誤差；
(3) 淬火用的水流帶有增壓設(shè)備(機(jī)械泵)及閥門(mén)，可以調(diào)節(jié) 沖擊到淬火件端面的水流量，從而滿足檢測(cè)水流量對(duì)淬透性的影響的 需求。


圖1是鋁合金淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備示意圖。 圖2是從超厚板上截取淬火樣品的示意圖。 圖3是將截取的樣品加工成淬火工件的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備如圖1所 示，該設(shè)備結(jié)構(gòu)組成如下用于夾持工件1的夾持環(huán)2，該夾持環(huán)2
采用螺栓固定在保溫室3上，夾持環(huán)2的夾持開(kāi)口為圓形，夾持環(huán)2 是由開(kāi)口直徑從30mm 150mm數(shù)個(gè)夾持環(huán)組成的系列，利用拆裝螺 栓的方法更換夾持環(huán)2，通過(guò)更換不同直徑的夾持環(huán)2以調(diào)節(jié)夾持環(huán) 2的夾持開(kāi)口直徑的大小；保溫室3位于夾持環(huán)2之下，保溫室3為 圓筒狀，其具有上、下通口，其中部為用以裝入工件l的空心結(jié)構(gòu)， 其上通口與夾持環(huán)2的夾持開(kāi)口相對(duì)，保溫室3為圓筒狀的金屬制成， 其金屬圓環(huán)外壁上設(shè)有由保溫棉或石棉的保溫耐火材料制成的保溫 層3。箱體7支撐于保溫室3，箱體7頂部開(kāi)口，該開(kāi)口與保溫室3 的下通口相對(duì)，該開(kāi)口并設(shè)有可開(kāi)閉的水流快速通斷擋板4，可以在 箱體開(kāi)口的相對(duì)兩側(cè)分別設(shè)有滑槽，水流快速通斷擋板4的相對(duì)兩邊 可在滑槽中滑行，進(jìn)行開(kāi)閉；在該箱體7的下部設(shè)有淬火水流噴嘴6， 該淬火水流噴嘴6與箱體7頂部開(kāi)口相對(duì)；在所述的箱體7內(nèi)的箱體 頂部開(kāi)口的四周設(shè)有可拆裝的防水流側(cè)濺擋板5，該防水流側(cè)濺擋板 5為喇叭形，其小口與箱體7頂部開(kāi)口相接，其大口與淬火水流噴嘴 6相對(duì)。機(jī)械泵8的進(jìn)水口與水箱(圖未示)相接，機(jī)械泵8的出水 口通過(guò)管道9與淬火水流噴嘴6相連接。在與淬火水流噴嘴6相接的 管道9上設(shè)有控制噴嘴水流量大小的閥門(mén)(未圖示)。
本發(fā)明的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備的操作 步驟是
1、選擇與淬火工件尺寸相對(duì)應(yīng)的夾持環(huán)2和防水流側(cè)濺擋板5，安裝到設(shè)備相應(yīng)部位，固定；
2、 水流快速通斷擋板4置"關(guān)"位置，防止水流進(jìn)入保溫室3;
3、 開(kāi)啟控制水流的機(jī)械泵8及閥門(mén)，將水壓增到設(shè)定值；
4、 開(kāi)啟淬火水流噴嘴6的開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)水流速度，達(dá)到要求參數(shù)；
5、 將鋁合金工件從加熱爐中取出，迅速轉(zhuǎn)移到本發(fā)明的淬火設(shè)
備上，要求轉(zhuǎn)移時(shí)間小于5S;
6、 迅速開(kāi)啟水流快速通斷擋板4，開(kāi)始淬火；
7、 達(dá)到淬火時(shí)間后，迅速關(guān)閉水流快速通斷擋板4;
8、 關(guān)掉淬火水流噴嘴6的開(kāi)關(guān)和機(jī)械泵8及閥門(mén)。
實(shí)施例1
該實(shí)施例是針對(duì)厚度為150mm的2124鋁合金超厚板的淬透性進(jìn) 行的。首先在該合金超厚板17上沿高度方向取一直徑為75mm的棒 材18，樣品取樣示意圖如圖2所示，取出的棒材18加工成圖3所示 工件1 ，工件1為T(mén)型，其中工件1的下部直徑65mm，上部直徑75mm。 如圖1所示，端淬設(shè)備的夾持環(huán)2選擇70mm,用螺栓固定在保溫室 3上。選擇小口直徑為70mm的防水流側(cè)濺擋板5，并安裝在箱體7 內(nèi)的箱體頂部開(kāi)口的周邊上。
將工件1在馬弗爐中47(TC固溶處理2小時(shí)后，工件1轉(zhuǎn)移前， 水流快速通斷擋板4處于"關(guān)"狀態(tài)，依次開(kāi)啟控制水流的機(jī)械泵8 及閥門(mén)，調(diào)節(jié)水壓至要求壓力，開(kāi)啟淬火水流噴嘴6的開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)水 流速度；以上工作完成后，將加熱工件1迅速轉(zhuǎn)移至端淬設(shè)備的夾持 環(huán)2上，要求轉(zhuǎn)移速度〈5s;迅速打開(kāi)水流快速通斷擋板4，工件1進(jìn)行淬火；達(dá)到淬火時(shí)間后，再次將水流快速通斷擋板4置"關(guān)"位 置，阻斷水流，關(guān)閉淬火水流噴嘴6的開(kāi)關(guān)和機(jī)械泵8及閥門(mén)；工件 l完全冷卻后，取出。
權(quán)利要求
1、一種適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括以下幾個(gè)組成部分用于夾持工件的夾持環(huán)，該夾持環(huán)具有可調(diào)節(jié)的夾持開(kāi)口；保溫室，位于夾持環(huán)之下，其具有上、下通口，其中部為用以裝入工件的空心結(jié)構(gòu)，其上通口與夾持環(huán)的夾持開(kāi)口相對(duì)；箱體，支撐于保溫室，箱體頂部開(kāi)口，該開(kāi)口與保溫室的下通口相對(duì)，該開(kāi)口并設(shè)有可開(kāi)閉的水流快速通斷擋板，在該箱體的下部設(shè)有淬火水流噴嘴，該淬火水流噴嘴與箱體頂部開(kāi)口相對(duì)；機(jī)械泵，該機(jī)械泵的出水口通過(guò)管道與淬火水流噴嘴相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的 淬火設(shè)備，其特征在于在所述的箱體內(nèi)的箱體頂部開(kāi)口的四周設(shè)有 防水流側(cè)濺擋板，該防水流側(cè)濺擋板為喇叭形，其小口與箱體頂部開(kāi) 口相接，其大口與淬火水流噴嘴相對(duì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè) 用的淬火設(shè)備，其特征在于在所述的與淬火水流噴嘴相接的管道上 設(shè)有控制噴嘴水流量大小的閥門(mén)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的 淬火設(shè)備，其特征在于所述的夾持環(huán)的可調(diào)節(jié)的夾持開(kāi)口為圓形， 所述的保溫室的空心結(jié)構(gòu)的形狀為圓柱形，其上、下通口分別與圓柱 形的兩個(gè)圓面相對(duì)，也為圓形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備，其特征在于所述的夾持環(huán)的可調(diào)節(jié)工件的直徑范圍為30mm 150mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備，其特征在于所述的保溫室為圓筒狀的金屬制成，其金屬圓環(huán)外壁或內(nèi)壁上，或金屬圓環(huán)壁內(nèi)的夾套中設(shè)有由保溫棉或石棉的 保溫耐火材料制成的保溫層。
全文摘要
一種適用于鋁合金超厚板淬透性檢測(cè)用的淬火設(shè)備，包括用于夾持工件的夾持環(huán)，該夾持環(huán)具有可調(diào)節(jié)的夾持開(kāi)口；保溫室，位于夾持環(huán)之下，其具有上、下通口，其中部為用以裝入工件的空心結(jié)構(gòu)，其上通口與夾持環(huán)的夾持開(kāi)口相對(duì)；箱體，支撐于保溫室，箱體頂部開(kāi)口，該開(kāi)口與保溫室的下通口相對(duì)，該開(kāi)口并設(shè)有可開(kāi)閉的水流快速通斷擋板，在該箱體的下部設(shè)有淬火水流噴嘴，該淬火水流噴嘴與箱體頂部開(kāi)口相對(duì)；機(jī)械泵，該機(jī)械泵的出水口通過(guò)管道與淬火水流噴嘴相連接。該設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于操作，檢測(cè)誤差小。
文檔編號(hào)C22F1/04GK101407853SQ200710303660
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者劉紅偉, 張永安, 朱寶宏, 熊柏青, 鋒 王 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院