一种镁合金内加工硬化消除的脉冲电流处理装置的制作方法

本实用新型涉及消除镁合金内加工硬化技术领域，更具体的是，本实用新型涉及一种镁合金内加工硬化消除的脉冲电流处理装置。

背景技术：

为降低变形镁合金(挤压、轧制、锻造、冲压、超塑成形)的抗拉强度并提升塑性。根据使用要求和合金性质，往往采用①高温完全退火，要求退火温度高于再结晶温度，并进行长时间的保温来达到消除加工硬化，使之发生回复、再结晶来提升合金塑性；②低温去应力退火，要求退火温度低于再结晶温度，并进行短时间的保温以达到消除合金内部残余应力的目的。因此在镁合金的退火过程中，为保证工件退火质量，针对需求来选取退火参数(退火温度和保温时间)并保持退火环境的稳定性就显得尤为重要。

在现有生产中，镁合金往往是通过退火炉来进行退火处理。传统退火炉具有装载量大、操作便利等优点。但鉴于镁合金在热处理过程中对温度和湿度的高度敏感，镁合金受热不均匀和炉内氛围不稳定等现象可能会造成退火后的镁合金发生翘曲、开裂、表面氧化、腐蚀损耗等问题。同时镁合金的低熔点决定其退火温度也普遍较低，退火环境控制的精密与否极大地影响了镁合金的退火后质量。并且传统退火炉是通过电阻丝等加热部件来进行加热升温，较长的预热时间和退火保温时间导致能源利用率和退火效率低下。综合来看，现有的基于传统退火炉制定的镁合金退火工艺已不能很好地满足目前倡导的高质量、高效率、低能耗的处理要求。

技术实现要素：

为解决因为退火环境恶劣造成的退火质量低劣的问题，本实用新型的一个目的是设计开发了一种镁合金内加工硬化消除的脉冲电流处理装置，通过在处理间内设置有导电接头和装夹卡爪，对待处理铝合金进行夹持和脉冲电流处理，消除镁合金内加工硬化，并且能够达到和退火处理的等效作用。

本实用新型提供的技术方案为：

一种镁合金内加工硬化消除的脉冲电流处理装置，包括：

处理间，其为中空长方体结构；以及

一对导电接头，其对称设置在所述处理间轴向两侧内壁上，并穿出所述处理间；

多个装夹卡爪，其设置在所述处理间内，且分别对称设置在所述导电接头两侧，用于夹持铝合金；

电源，其两端分别与位于所述处理间轴向两侧外部的所述导电接头连接，用于提供脉冲电流。

优选的是，还包括：

导热油，其设置在所述处理间内；

泄油孔，其设置在所述处理间侧面下部，用于泄出所述导热油；

其中，当所述装夹卡爪夹持铝合金时，所述导热油浸没所述铝合金。

优选的是，还包括：

一对绝缘橡胶圈，其分别套设在对应所述导电接头上，且位于所述导电接头穿过所述处理间处。

优选的是，所述处理间壁面由三层复合结构组成，包括内侧的陶瓷纤维板层、中间的玻璃纤维板层和外侧的钢保护层。

优选的是，所述导电接头和装夹卡爪的材质均为铜。

优选的是，还包括：

四个万向轮，其对称设置在所述处理间的底部四角，用于驱动所述处理间移动。

本实用新型所述的有益效果：

本实用新型设计开发的镁合金内加工硬化消除的脉冲电流处理装置，通过在处理间内设置有导电接头和装夹卡爪，对待处理铝合金进行夹持和脉冲电流处理，消除镁合金内加工硬化，达到和退火处理的等效作用。

附图说明

图1为本实用新型所述用于消除镁合金内加工硬化的脉冲电流处理装置的结构示意图。

图2为本实用新型所述的用于消除镁合金内加工硬化的脉冲电流处理装置的局部结构放大示意图。

图3为本实用新型所述的用于消除镁合金内加工硬化的脉冲电流处理装置的局部结构放大示意图。

图4为本实用新型所述装夹卡爪放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-4所示，本实用新型提供一种镁合金内加工硬化消除的脉冲电流处理装置，包括：处理间100，其为中空长方体结构；多个铜制导电接头110，其对称设置在处理间100轴向两侧内壁上，并穿出处理间100，以便和电源的导线连接。在位于处理间100内的每个导电接头110两侧对称设置有多个铜制装夹卡爪120(优选常用的能够导电的夹子)，用于夹持铝合金；电源130，其两端分别通过导线与位于处理间100轴向两侧外部的导电接头110连接，用于提供脉冲电流。

在处理间100内设置有导热油(图中未示出)，并在处理间100侧面下部设置有泄油孔140，用于泄出所述导热油。当装夹卡爪120夹持铝合金时，所述的导热油应当浸没铝合金。

所述的处理间100由三层复合结构组成，包括内侧的陶瓷纤维板层、中间的玻璃纤维板层和外侧的钢保护层。

在每个导电接头110上套设有绝缘橡胶圈150，且该绝缘橡胶圈150位于导电接头110穿过处理间100处。由于电源通电之后铜制导电接头110带电，绝缘橡胶圈150起到绝缘作用，避免导电接头110上的电导到处理间100的外侧钢保护层上，避免发生触电隐患。

所述的导电接头110为两个，铜制装夹卡爪120为两组(4个)，满足了可通过多点夹持来保持板材状镁合金在处理过程中稳定的需求，导电接头与装夹卡爪的数量、尺寸、形状可根据所需处理工件的尺寸和数量来进行调整。本实施例中为两组。

所述的中空式的处理间110壁面包括内层的陶瓷纤维层101与中间层的玻璃纤维层102以及最外层钢保护层103。陶瓷纤维抗污能力强，耐磨性高，防腐蚀性好；陶瓷纤维板是一种特别适合于在本实用新型中作为油浴电处理的保温材料。中间层的玻璃纤维板具有极高的抗击穿强度，可保证装置在工作时的安全性，作为中间层，玻璃纤维板在具有良好的耐热性与绝缘性的同时，更具有优异的机械强度来支撑复合三层的紧密结合。

另外，在处理间100的下部开通了泄油孔140，处理时所用保护液为导热油，导热油具有传热效果好，散热快，热稳定性强等优点。被导热油浸没的待处理镁合金工件在进行脉冲电流处理时产生的焦耳热可被部分传导，进而避免其因过度升温而造成烧损，同时保护镁合金在被处理过程中避免与外界空气接触发生氧化。其次导热油化学性质稳定，不导电的同时也不易燃，而且无味，腐蚀性低，对设备环境影响很小。

通过高密度脉冲电流对镁合金进行通电处理，在高能脉冲电流的作用下，由于焦耳热效应的瞬时性，镁合金在短时间内温度得到提升并保持稳定。同时脉冲电流也会降低镁合金发生静态再结晶的阈值，即在高电流低温度下实现镁合金内残余应力和加工硬化的消除。有别于在传统退火过程中对镁合金内所有晶粒(无论存在缺陷与否)都进行均匀地感应加热，电流的通入会在镁合金的缺陷处产生一种“靶向效应”，这种“靶向效应”即指在合金中，当有电流通过时电子主要会在合金的缺陷处(晶界、位错、亚晶粒、孪晶)对其进行“轰击”并传递能量，这会促进位错的湮灭和晶粒的生长，也避免了能量在无缺陷处的非必要传递导致晶粒过度长大。由于镁合金是在导热油中进行的脉冲电流处理，这使得镁合金的温度得到传导，镁合金不会因过热而发生折弯或烧损，且镁合金在处理过程中与外界隔离绝缘，保障了安全性的同时避免了镁合金在处理过程中其表面与空气接触发生氧化从而降低表面质量。对比基于以“固-固扩散”为原理并需要耗费长时间的传统退火工艺，脉冲电流处理在使镁合金达到降低残余应力、消除加工硬化并完善组织结构这几个目的的同时，该过程的整体处理周期却大幅缩短，很大程度上也避免了对工件造成的侵蚀与损耗的可能，提升了镁合金产品的处理后质量。

本实用新型设计开发的镁合金内加工硬化消除的脉冲电流处理装置，通过在处理间内设置有导电接头和装夹卡爪，对待处理铝合金进行夹持和脉冲电流处理，消除镁合金内加工硬化，达到和退火处理的等效作用。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。