一種大型筒體類零件熱處理橢圓變形的冷態下的校正方法與流程

2023-12-11 00:17:47 1

本發明涉及一種校正方法，尤其是涉及一種大型筒體類零件熱處理橢圓變形的冷態下的校正方法。

背景技術：

大型筒體類零件是核電項目上的關鍵零件，此類零件高度可達4m，壁厚不足100mm，熱處理通常採用臺車爐加熱，在熱處理過程中，由於零件壁厚小，加上內部組織的不均勻性及溫度的不均勻性所產生的熱應力及組織應力極易導致零件發生橢圓變形，且零件高度較大，各高度範圍橢圓變形方向不一致，給後期的機械加工帶來了極大的困難，為了能夠加工出圖紙要求的產品，就不得不將製作毛坯過程的厚度餘量放大，使其大於變形量，造成材料的嚴重浪費，更為關鍵的是，零件的熱處理橢圓變形會導致後續內外圓各部加工量不同，進而影響零件外圓工作面的硬度的均勻性，最終影響產品的使用性能。而一旦熱處理過程的橢圓變形大於所留餘量，又將造成產品無法機械加工而報廢。為了解決上述問題，本發明提供一種大型筒體類零件熱處理橢圓變形的冷態下的校正方法。

技術實現要素：

本發明的目的是為解決現有的大型筒體類零件橢圓變形的問題，提供一種大型筒體類零件熱處理橢圓變形的冷態下的校正方法。

本發明為解決上述技術問題的不足，所採用的技術方案是：

一種大型筒體類零件熱處理橢圓變形的冷態下的校正方法，包括如下步驟：

步驟一、取熱處理冷卻後的橢圓變形的大型筒體類零件放置在支撐平臺上並通過支墊限制筒體在該支撐平臺上的自由滾動，沿橢圓變形的大型筒體類零件的軸向將其等分為若干區域，並在相鄰區域交界處畫線做標識，通常採用空地代替支撐平臺，而且調整一般保持橢圓短軸方向與支撐平臺垂直；

步驟二、取內徑千分尺測量出步驟一中劃分的各個區域內徑尺寸，各區域的長軸長度a，短軸長度b；

步驟三、自橢圓變形的大型筒體類零件的軸向一端起，在第一個區域內的短軸位置，安裝千斤頂和短撐杆，通過千斤頂和短撐杆配合進行撐大，使撐大後的尺寸為（a+b）/2+（0～20），用一長度為（a+b）/2+（0～20）的長撐杆替代千斤頂和短撐杆進行支撐，卸下千斤頂和短撐杆，即為在內圓第一個區域的短軸位置，用千斤頂連一短撐杆進行撐大，邊撐邊測量，當內徑撐至（a+b）/2+（0～20）時，用另一此長度為（a+b）/2+（0～20）的撐杆支撐千斤頂緊鄰位置，並且與千斤頂平行方，隨後卸下千斤頂，重複以上步驟，在各個區域內均安裝長撐杆，安裝完畢後，校正完成；

步驟四、將步驟三中校正過的大型筒體類零件連同長撐杆一起進臺車爐加熱，高溫回火後出爐；

步驟五、將步驟四中冷卻至室溫的大型筒體類零件放置在支撐平臺上，並用支墊限制筒體在該支撐平臺上的自由滾動，通過在各個撐杆緊鄰位置用千斤頂連一短撐杆撐大，然後取下所有長撐杆從而得到符合設計要求的大型筒體類零件。

所述的步驟二中各個區域內徑尺寸的測量位置呈等間距分布。

所述的步驟三中撐大後的尺寸為（a+b）/2+（5～10），長撐杆的長度為（a+b）/2+（5～10）。

所述的步驟三中千斤頂上端與短撐杆同心。

所述的步驟四中加熱溫度為580-620℃，保溫時間為14-16小時。

本發明的有益效果是：在零件冷態下進行校正，省去了校正前的預熱工序，充分利用千斤頂等現有工具，節約了人力物力。零件與撐杆一同裝爐進行高溫回火，使零件室溫下的彈性變形轉變為塑性變形，防止回彈，此方法操作簡單，節省能源，切實有效。

附圖說明

圖1是本發明方法中校正前劃分區域示意圖。

圖2是用千斤頂校正示意圖。

圖3是千斤頂校正後頂長撐杆示意圖。

圖4是卸下千斤頂後示意圖。

圖5是校正完成待裝爐示意圖。

具體實施方式

圖中所示，具體實施方式如下：

筒體材質為18mnd5，設計外徑為2320mm，內徑2204mm，高度3810mm，調質前外圓直徑為2336m，內圓直徑為2181mm，高度4037.5mm。採用調質工藝熱處理，淬火後（水冷）筒體高度各個區域均發生橢圓變形，最嚴重處內圓短軸為2155mm，長軸為2206mm，長軸與短軸相差超過50mm，導致半精車已無加工量，為避免活件報廢，需對其進行橢圓校正。

首先將筒體橫躺在空地上，下方做好支墊，在內圓用捲尺測量按高度等分成若干個區域，每個區域長約900mm，用內徑千分尺測量出內圓每個區域的橢圓變形量，即測量出各內圓每個區域的長軸長度a，短軸長度b，在長短軸兩端分別做好標識。在內圓一端第一個區域的短軸位置，用千斤頂上端連一短撐杆進行撐大，撐大同時多次測量，當內徑撐至（a+b）/2+（5～10）時，用長度為（a+b）/2+（5～10）的長撐杆支撐在其緊鄰位置，長支撐杆與千斤頂平行並且對長支撐杆進行的兩端進行支墊緊固，保證筒體翻轉或起吊時，長支撐杆不發生鬆動，隨後卸下千斤頂，在下個區域按此方法以此類推操作，校正後每個區域均連接一長撐杆。將校正過的筒體連同撐杆一起進臺車爐加熱，620℃保溫16h後出爐。隨後將冷卻至室溫的大型筒體類零件橫躺放置空地，下方做好支墊，在各個撐杆緊鄰位置，以撐杆平行方向用千斤頂連一短撐杆撐大，將所有撐杆依次卸下，尺寸滿足加工要求，校正成功。

本發明所列舉的技術方案和實施方式並非是限制，與本發明所列舉的技術方案和實施方式等同或者效果相同方案都在本發明所保護的範圍內。