專利名稱：控制環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸及利用該芯軸控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸及利用該芯軸控制環(huán)類薄壁件氮化變形的方法。
背景技術：
氮化的目的是在零件表面形成一層致密的氮化層，因具有較高的硬度、耐磨性和抗腐蝕性，已成為一種應用廣泛的表面熱處理過程。氮化時零件受到氮化工藝過程、形狀及內部應力的影響，會產生變形，導致報廢。現(xiàn)所用環(huán)類薄壁件控制氮化變形的方法存在需設計制作氮化時控制氮化變形的專用工藝裝備，而這些氮化時的專用工藝裝備需要單獨設計制作、專門的場地存放保管，導致成本高；并且在氮化前需要拆卸冷加工所用工藝裝備一一芯軸，裝夾氮化時專用工藝裝備，氮化結束后，又要拆卸氮化所用的工藝裝備，裝夾芯軸進行下個工序的冷加工工序,導致工序多的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)所用的方法存在設計制作控制氮化變形的專用工藝裝備時，需要單獨設計制作，專門的場地存放保管，導致成本高；并且在氮化前需要拆卸冷加工所用工藝裝備一一芯軸，裝夾氮化時專用工藝裝備，氮化結束后，又要拆卸氮化所用的工藝裝備，裝夾芯軸進行下個工序的冷加工工序，導致工序多的問題，而提供控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法?？刂迫細廨啓C環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸，包括輪盤、主輪軸和副輪軸；其中輪盤為圓柱形，主輪軸和副輪軸也為圓柱形，主輪軸與副輪軸分別位于輪盤的兩側，輪盤、主輪軸與副輪軸的軸線重合；主輪軸、副輪軸的截面半徑均小于輪盤的橫截面半徑。利用該芯軸控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，具體是按照以下步驟完成的一、在上述控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸上與環(huán)類薄壁件接觸的表面堆焊銅，再采用機械加工將堆焊的銅表面加工平整，采用退火處理除去焊接應力；二、采用過盈配合將芯軸與環(huán)類薄壁件配合在一起，進行冷加工處理，鍍錫，再去除環(huán)類薄壁件需氮化表面的鍍錫層，得到配合體；三、將步驟二得到的配合體放入氮化爐中進行氮化處理； 四、將經步驟三處理的配合體從氮化爐中取出，再進行切削加工；五、將芯軸拆卸下來，去除芯軸表面的鍍錫層，得到環(huán)類薄壁件，完成控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法。其中，被氮化環(huán)類薄壁件與芯軸的配合面是非氮化面；步驟五中將芯軸堆焊的銅去除后，可反復使用。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用機械加工時所用的芯軸代替氮化時專門設計的工藝裝備，也就是氮化前的機械加工不卸下所用芯軸，環(huán)類薄壁件帶著這樣的芯軸一同氮化，氮化結束后，仍然是環(huán)類薄壁件裝夾在芯軸上轉入下面的機械加工工序，直接進行后序機械加工；從另一個角度說，就是將這個芯軸作為機械加工和氮化工序的共用工藝裝備。這樣的方法在減少氮化過程中環(huán)類薄壁件變形的問題上取得了很好的效果；同時，節(jié)省了氮化工序減少變形專用工裝的制作，降低成本；也減少了氮化前后環(huán)類薄壁件裝夾、拆卸的次數和難度，簡化工藝過程。本發(fā)明用于控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形。


圖1為控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸的主視圖，其中“I”代表輪盤、“2”代表主輪軸、“3”代表副輪軸；圖2為控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸的左視圖，其中“I”代表輪盤、“2”代表主輪軸；圖3為具體實施方式
一步驟二中的環(huán)類薄壁件剖面圖；圖4為具體實施方式
一步驟二中配合體的剖面圖，其中4為環(huán)類薄壁件、5為芯軸表面堆焊銅層、6為芯軸。
具體實施例方式本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式
，還包括各具體實施方式
之間的任意組合。
具體實施方式
一結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸，包括輪盤1、主輪軸2和副輪軸3 ;其中輪盤I為圓柱形，主輪軸2和副輪軸3也為圓柱形，主輪軸2與副輪軸3分別位于輪盤I的兩側，輪盤1、主輪軸2與副輪軸3的軸線重合；且主輪軸2、副輪軸3的截面半徑均小于輪盤I的橫截面半徑。

具體實施方式
二 本實施方式利用具體實施方式
一控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，具體是按照以下步驟完成的一、在控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸上與環(huán)類薄壁件接觸的表面堆焊銅，再采用機械加工將堆焊的銅表面加工平整，采用退火處理除去焊接應力；二、采用過盈配合將芯軸與環(huán)類薄壁件配合在一起，進行冷加工處理，鍍錫，再去除環(huán)類薄壁件需氮化表面的鍍錫層，得到配合體；三、將步驟二得到的配合體放入氮化爐中進行氮化處理；四、將經步驟三處理的配合體從氮化爐中取出，再進行切削加工；五、將芯軸拆卸下來，去除芯軸表面的鍍錫層，得到環(huán)類薄壁件，完成控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法。其中，步驟五中將芯軸堆焊的銅去除后，可反復使用。本實施方式采用機械加工時所用的芯軸代替氮化時專門設計的工藝裝備，也就是氮化前的機械加工不卸下所用芯軸，環(huán)類薄壁件帶著這樣的芯軸一同氮化，氮化結束后，仍然是環(huán)類薄壁件裝夾在芯軸上轉入下面的機械加工工序，直接進行后序機械加工；從另一個角度說，就是將這個芯軸作為機械加工和氮化工序的共用工藝裝備。這樣的方法在減少氮化過程中環(huán)類薄壁件變形的問題上取得了很好的效果；同時，節(jié)省了氮化工序減少變形專用工裝的制作，降低成本；也減少了氮化前后環(huán)類薄壁件裝夾、拆卸的次數和難度，簡化工藝過程。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
二不同的是被氮化環(huán)類薄壁件與芯軸的配合面是非氮化面。其它與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
二或三不同的是芯軸與環(huán)類薄壁件的材質為2Crl3時，氮化處理的溫度為555°C 565°C，氮化處理的時間至少為48h。其它與具體實施方式
二或三相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
二至四之一不同的是步驟一中加工后的芯軸表面堆焊銅的厚度為0. 48mnT0. 52_。其它與具體實施方式
二至四之一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
二至五之一不同的是步驟二中鍍錫層的厚度為0. 006mnT0. 010mm。其它與具體實施方式
二至五之一相同。采用以下實施例驗證本發(fā)明的有益效果實施例一本實施例利用控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，具體是按照以下步驟完成的一、制作芯軸，然后在芯軸上與環(huán)類薄壁件接觸的表面堆焊銅，再采用機械加工將堆焊的銅表面加工平整 ，加工后的芯軸表面堆焊銅的厚度為0. 5_，采用退火處理除去焊接應力；二、采用過盈配合將芯軸與環(huán)類薄壁件配合在一起，進行冷加工處理，鍍錫，厚度為0.008_，再去除環(huán)類薄壁件需氮化表面的鍍錫層，得到配合體；三、將步驟二得到的配合體放入氮化爐中進行氮化處理；四、將經步驟三處理的配合體從氮化爐中取出，再進行切削加工；五、將芯軸拆卸下來，去除芯軸表面的鍍錫層，得到環(huán)類薄壁件，完成控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法。其中，被氮化環(huán)類薄壁件與芯軸的配合面是非氮化面；芯軸與環(huán)類薄壁件的材質為2Crl3，步驟三中氮化處理的溫度為560°C，氮化處理的時間為52h，氮化處理后的環(huán)類薄壁件的滲層深度為0. 28mm，表面硬度為921Hv。本實施例所用芯軸主視圖如圖1所示，其中“I”代表輪盤、“2”代表主輪軸、“3”代表副輪軸；本實施例所用芯軸左視圖如圖2所示，其中“I”代表輪盤、“2”代表主輪軸；本實施例步驟二中的環(huán)類薄壁件剖面圖如圖3所示；本實施例步驟二中配合體的剖面圖如圖4所示，其中4為環(huán)類薄壁件、5為芯軸表面堆焊銅、6為芯軸。本實施例采用機械加工時所用的芯軸代替氮化時專門設計的工藝裝備，也就是氮化前的機械加工不卸下所用芯軸，環(huán)類薄壁件帶著這樣的芯軸一同氮化，氮化結束后，仍然是環(huán)類薄壁件裝夾在芯軸上轉入下面的機械加工工序，直接進行后序機械加工；從另一個角度說，就是將這個芯軸作為機械加工和氮化工序的共用工藝裝備。這樣的方法在減少氮化過程中環(huán)類薄壁件變形的問題上取得了很好的效果；同時，節(jié)省了氮化工序減少變形專用工裝的制作，降低成本；也減少了氮化前后環(huán)類薄壁件裝夾、拆卸的次數和難度，簡化工藝過程。
權利要求
1.控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸，其特征在于控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸，包括輪盤(I)、主輪軸(2 )和副輪軸(3);其中輪盤(I)為圓柱形，主輪軸(2 )和副輪軸(3)也為圓柱形，主輪軸(2)與副輪軸(3)分別位于輪盤(I)的兩側，輪盤(I)、主輪軸(2)與副輪軸(3)的軸線重合；主輪軸(2)、副輪軸(3)的截面半徑均小于輪盤(I)的橫截面半徑。
2.利用權利要求1控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，其特征在于該方法具體是按照以下步驟完成的 一、在權利要求1所述的控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸上與環(huán)類薄壁件接觸的表面堆焊銅，再采用機械加工將堆焊的銅表面加工平整，采用退火處理除去焊接應力； 二、采用過盈配合將芯軸與環(huán)類薄壁件配合在一起，進行冷加工處理，鍍錫，再去除環(huán)類薄壁件需氮化表面的鍍錫層，得到配合體； 三、將步驟二得到的配合體放入氮化爐中進行氮化處理； 四、將經步驟三處理的配合體從氮化爐中取出，再進行切削加工； 五、將芯軸拆卸下來，去除芯軸表面的鍍錫層，得到環(huán)類薄壁件，完成控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法。
3.根據權利要求2所述的控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，其特征在于被氮化環(huán)類薄壁件與芯軸的配合面是非氮化面。
4.根據權利要求3所述的控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，其特征在于芯軸與環(huán)類薄壁件的材質為2Crl3時，氮化處理的溫度為555°C飛65°C，氮化處理的時間至少為48h。
5.根據權利要求4所述的控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，其特征在于步驟一中加工后的芯軸表面堆焊銅的厚度為O. 48mnT0. 52mm。
6.根據權利要求5所述的控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，其特征在于步驟二中鍍錫層的厚度為O. 006mnT0. 010mm。
全文摘要
控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸及利用該芯軸控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形的方法，本發(fā)明涉及控制環(huán)類薄壁件氮化變形的芯軸及利用該芯軸控制環(huán)類薄壁件氮化變形的方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)所用的方法存在成本高、工序多的問題。芯軸包括輪盤、主輪軸和副輪軸；方法一、處理芯軸；二、得到配合體；三、氮化處理；四、切削加工；五、拆卸芯軸。本發(fā)明芯軸作為機械加工和氮化工序的共用工藝裝備，在控制氮化過程中環(huán)類薄壁件變形的問題上取得了很好的效果，節(jié)省了氮化工序減少變形專用工藝裝備的制作，降低成本，也減少了氮化前后環(huán)類薄壁件裝夾、拆卸的次數和難度，簡化工藝過程。本發(fā)明用于控制燃氣輪機環(huán)類薄壁件氮化變形。
文檔編號F27D5/00GK103031512SQ20121050442
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者賈錦虹, 馮貴忠, 柴康樂, 張俊成, 楊肆濱, 高枝森, 周策 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責任公司