薄壁波纹管快速退火方法与流程

文档序号:11224299阅读:1305来源:国知局

本发明属于金属热处理技术领域,尤其涉及一种能够快速对薄壁波纹管进行退火的方法。



背景技术:

退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。但是目前的退火工艺,金属在退火后的表面会变色,影响金属的美观,难以满足对外观有要求的工况,而且目前进行退火主要采用退火炉,退火炉工作时是将大批量的金属一并装入,进行退火,然后再将完成退火的金属取出,退火作业是间断进行的,整个退火工艺时间沉长,使得退火后的金属进行后续加工无法快速连续进行,拖累整个金属加工流程的工作效率,降低整个金属加工流程的连续性。

现有技术《金属管快速电加热不失色退火方法》(公开号:105177232a)提出了一种技术方案,但该技术方案扔存在较多不足:1、退火处理的为管壁平滑的直管,不能处理管壁具有波纹结构的波纹管;2、惰性气体需要长时间持续通入,消耗量大,成本高。



技术实现要素:

本发明针对现有不失色快速退火方法不能处理波纹管,且能源消耗较大的技术问题,提出一种铜制薄壁波纹管快速退火方法。

为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种薄壁波纹管快速退火方法,所述薄壁波纹管为铜制件,包括直管段和波纹管段,所述直管段的壁厚为0.8毫米,所述波纹管段设置的波纹形成有外凸的波峰和内凹的波谷,所述波纹管段波峰处的壁厚为0.76-0.8毫米,所述波纹管段波谷处的壁厚为0.74-0.78毫米,所述波纹管段波谷处的壁厚小于所述波纹管段波峰处的壁厚。

具体步骤如下:

s0:将薄壁波纹管装入到退火舱内设置的支承座上,用以将薄壁波纹管与退火舱的内壁隔开,所述退火舱为两端开口的管状;

s1:将薄壁波纹管两端连接电源的通电导线;

s2:从所述退火舱一端开口向所述退火舱内持续通入保护气体,以使保护气体充满所述退火舱,并从所述退火舱另一端开口流出;

s3:启动电源,对薄壁波纹管进行通电加热,将薄壁波纹管波纹管段波谷处加热至470℃~510℃,通电加热时所述电源的输出电压为5v~10v,输出电流为5000a~10000a,通电时间为0.2s~10s,以使所述薄壁波纹管的晶粒度达到0.028~0.033mm;

s4:关闭电源,停止对薄壁波纹管进行通电加热,通过远红外测温仪测量所述薄壁波纹管中波纹管段波谷处的温度;

s5:当波纹管段波谷处的温度小于等于200℃时,停止向退火舱内送入保护气体;并将所述薄壁波纹管从所述退火舱中取出。

作为优选,步骤s2中,退火舱内通入的保护气体充满退火舱的同时,充满薄壁波纹管的内腔。

作为优选,步骤s4中,关闭电源后,通入所述退火舱内的保护气体对所述薄壁波纹管进行降温冷却。

作为优选,所述保护气体为氮气或惰性气体。

作为优选,步骤s0时,所述薄壁波纹管由退火舱一端的开口装入到所述退火舱内;步骤s5时,所述薄壁波纹管由退火舱另一端的开口取出。

与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:

1、该退火方法能够快速的完成加热退火,使退火作业的速度能够匹配后续加工工序的速度,同时能够对铜制的薄壁波纹管进行良好的退火处理,使退火后的薄壁波纹管不仅具有足够的强度,而且具有一定的柔韧性。

2、退火舱在工作时开敞,退火处理速度快,取放方便,使待处理产品从一端送入,同时退火处理完成的产品能够由另一端取出,使退火作业能够流水化进行,进一步加快了退火作业的速度。

3、保护气体的通入时间缩短,降低了气体的消耗量,而且使薄壁波纹管能够更快的从退火舱中取出,进一步提高退火作业速度,而且保护气体不仅可采用惰性气体,还可采用氮气,大幅减少了退火作业的成本。

4、保护气体同时充满退火舱和薄壁波纹管,能够对薄壁波纹管内外侧均进行保护,避免薄壁波纹管内外氧化,提高退火质量。保护气体对薄壁波纹管保护的同时,能够对薄壁波纹管进行降温冷却,加快了退火作业的速度,使薄壁波纹管能够更早地从退火舱中取出。

附图说明

附图1为薄壁波纹管快速退火方法的实施示意图。

以上各图中:1、薄壁波纹管;1.1、直管段;1.2、波纹管段;1.2.1、波峰;1.2.2、波谷;2、退火舱;3、第一气体通道;4、第二气体通道;5、电源;5.1、通电导线。

具体实施方式

下面,通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示,薄壁波纹管快速退火方法中,需要进行退火的薄壁波纹管1为铜制件,即为铜管,薄壁波纹管1包括直筒状的直管段1.1以及设有波纹结构的波纹管段1.2。

薄壁波纹管1直管段1.1的壁厚为0.8毫米。薄壁波纹管1波纹管段1.2设置的波纹形成有外凸的波峰1.2.1和内凹的波谷1.2.2,波纹管段1.2波峰1.2.1处的壁厚为0.76-0.8毫米,波纹管段1.2波谷1.2.2处的壁厚为0.74-0.78毫米,波纹管段波谷处的壁厚小于波纹管段波峰处的壁厚。

薄壁波纹管快速退火方法的具体步骤如下:

将一个上述结构的薄壁波纹管1,装入到退火舱2内设置的支承座2.1上。退火舱2为两端开口的管状,支承座2.1由绝缘且导热性能较弱的材料制成。在退火舱2中,支承座2.1将薄壁波纹管1撑起,用以将薄壁波纹管1与退火舱2的内壁隔开,使薄壁波纹管1外壁与退火舱2内壁之间形成能够流通气流的第一气体通道3,而薄壁波纹管1内部本身的内腔为具有能够流通气体的第二气体通道4。

将薄壁波纹管1两端连接电源5的通电导线5.1,薄壁波纹管1一端通过通电导线5.1与电源5的正极相连,另一端通过通电导线5.1与电源5的负极相连。

由退火舱2一端开口向退火舱2内持续通入保护气体,以使保护气体充满退火舱2。保护气体充满退火舱2后,由于保护气体仍然在持续不断的通入到退火舱2内,将已经进入退火舱2内的保护气体推向退火舱2的另一端,并从所述退火舱2另一端开口流出。

保护气体为氮气或惰性气体,受热时不会与薄壁波纹管1发生反应,不会使薄壁波纹管1氧化变色。退火舱2内通入的保护气体充满退火舱2的同时,充满薄壁波纹管1的内腔,使保护气体在退火舱2内沿着其轴向移动的同时,保护气体同时充满了第一气体通道3和第二气体通道4,第一气体通道3和第二气体通道4内的保护气体分别保护薄壁波纹管1的外壁和内壁。

启动电源5,对薄壁波纹管1进行通电加热,将薄壁波纹管1波纹管段1.2波谷1.2.2处加热至470℃~510℃,使薄壁波纹管1的晶粒度(即:单位面积内晶粒的平均长度或直径)达到0.028~0.033mm。

波纹管段1.2波谷1.2.2处的温度由远红外测温仪进行测量,通电加热的过程中,保护气体同时充满了第一气体通道3和第二气体通道4,分别保护薄壁波纹管1的外壁和内壁,不会有氧气与薄壁波纹管1接触,避免薄壁波纹管1,使薄壁波纹管1的退火不变色,提高退火质量。

电源5对薄壁波纹管1进行通电加热时,电流通过薄壁波纹管1,由一端流向另一端。由于而且电流容易流过厚度较薄的位置,因此电加热过程中,壁厚较薄的位置容易加热到过高的温度,使退火后的薄壁波纹管1变脆,降低了柔韧性,使波纹管段1.2由于使用进行弯折时,容易发生破裂,造成泄漏。

薄壁波纹管1的薄厚较薄,波纹管段1.2波峰1.2.1处的壁厚大于波谷1.2.2处的壁厚,直管段1.1的壁厚又小于波纹管段1.2的壁厚。通电加热时,控制将薄壁波纹管1波纹管段1.2波谷1.2.2处加热至470℃~510℃,能够避免薄壁波纹管1某一部分被过渡加热,同时使薄壁波纹管1整体各个部分都能够加热到足够的退火温度,而且薄壁波纹管1整体的晶粒度达到0.028~0.033mm,使薄壁波纹管1具有足够的强度,同时具有一定的柔韧性,弯折时不易破裂。

通电加热时电源5的输出电压为5v~10v,输出电流为5000a~10000a,通电时间为0.2s~10s。通过电流电压组合产生的能量,将壁厚不足1mm的薄壁波纹管,在短时间内快速加热到设定温度,使薄壁波纹管1快速退火。

通电加热的过程中,由于保护气体持续通入并通过退火舱2,刚通入退火舱2内的保护气体温度较低,而且薄壁波纹管1上的热量传递给保护气体的速度较慢。因此薄壁波纹管1通过通电加热快速升温时,由于整个过程时间较短,薄壁波纹管1上的热量仅有少部分传递到保护气体中,使保护气体不会影响薄壁波纹管1的快速加热。

关闭电源5,停止对薄壁波纹管1进行通电加热,通过远红外测温仪测量薄壁波纹管1中波纹管段1.2波谷1.2.2处的温度,当波纹管段1.2波谷处1.2.2的温度小于等于200℃时,

薄壁波纹管1整体的温度将低于铜高温氧化的温度,停止向退火舱2内送入保护气体,降低保护气体的消耗量,同时能够保证薄壁波纹管1不会氧化变色,实现不失色且快速的退火。

停止向退火舱2内送入保护气体后,无须等待薄壁波纹管1的温度降低至室温,可立即将薄壁波纹管1从退火舱2中取出,以便退火舱2装入新的薄壁波纹管1,进行下一次退火作业,加快退火作业整体的速度。

为了使薄壁波纹管1快速降温到200℃一下,以便尽快从退火舱2中取出,关闭电源5并停止对薄壁波纹管1进行通电加热后,通入退火舱2内的保护气体对薄壁波纹管1进行降温冷却,加快退火作业的速度。

为了使退火作业连续化,加快作业效率,薄壁波纹管1由退火舱2一端的开口装入到退火舱2内,在退火舱2内通电加热退火,然后冷却完成后,由退火舱2另一端的开口取出。

退火舱2内一根薄壁波纹管1被取出的同时,另一根薄壁波纹管1装入退火舱,形成流水作业,进一步加快退火作业的速度,以便与后续加工工序的速度匹配。

对退火后铜制的薄壁波纹管进行检测,检测结果如下:

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1