高精度变形铝合金薄板(环)类零件的加工

高精度变形铝合金薄板(环)类零件的机械加工是比较困难的.其主要原因是装卡困难,零件易变形.这种薄形零件可分为四周有通孔和四周无通孔两大类.工艺路线:粗加工——人工时效(消除应力)——半精加工——循环稳定化处理——精加工.通过合理的设计胎具及选择合理的切削参数,保证了零件尺寸精度.     

LD10铝合金端框尺寸稳定化工艺研究

强化铝合金LD10材料,常用于航天产品各类端框。端框结构复杂,加工工序多,往往使工件产生变形。通过大量的工艺试验,采取综合治理的工艺方法,取得很好效果。首先锻件淬火后冷锻变形2.5％～4.2％,使材料淬火应力大大降低,然后在机加工工序过程中进行2～3次稳定化处理,消除材料加工后的残余应力。达到了工件尺寸稳定、防止变形的目的。     

消除残余内应力提高惯性器件稳定性途径的初探

本文从“内应力破坏惯性器件的稳定性”观点出发,着重在生产过程中对平台的精密零件,组件和元件采用消除内应力的稳定处理,获得了较好的效果。对稳定处理工艺方法也作了较详细的阐述。     

高强度铝合金长梁制造技术

介绍某型号蜂窝仪器板复合中全长 2 m多的长梁制造技术 ,材料为高强度铝合金 ,在刚度小易变形的情况下 ,采用常规的机械加工方法 ,制定了工艺规程 ,采用了有效的防变形措施和专门的热处理工艺手段 ,从而解决了长梁制造中的工序变形问题 ,确保了长梁的尺寸和组织稳定 ,为仪器板的制造奠定了基础。     

大型铝合金薄壁框尺寸的稳定

大型铝合金薄壁框在加工或存放过程中的变形问题很突出,其变形的因素包括:装卡方法不当、热应力、残余宏观或微观内应力等,针对LD10CS大型薄壁框,除合理装夹、刀具锋利等措施外又采用了120℃高温与-609C或-196℃低温冷热循环处理工艺,设计三种处理规程,实践证明:Ⅲ方案有较佳的效果,型框刚加工完时平面度为0.15mm;椭圆度为0.16mm,三个月后分别为0.15mm;0.18mm,半年后为0.23mm;0.20mm。而对照件Ⅰ刚加工完时为0.8mm;2.5mm。对照件Ⅱ刚加工完时为0.17mm;0.12mm,两天后达0.30mm;0.15mm,三个月后最大变形达2mm。此外又经实践确认,避免内应力的突变也是避免变形的重要因素。     

消除滚丝轮裂纹的工艺措施

季度性温度中的室内外温度,对坯件的始锻温度、终锻温度影响很大。制造滚丝轮锻件毛坯一般选在每年的7~9月份。始锻温度控制在1050~1100℃之间,终锻温度控制在900~950℃之间。由于滚丝轮直径偏大,宽度较长,一次回火后内应力和脆性没有完全消除而造成龟裂和裂纹,可采取多次回火及磨削方法消除。     

重固溶再双级时效处理对7175铝合金力学性能和微观组织的影响

采用SEM、TEM、拉伸试验、电导率测试及观察等方法,研究了重固溶再双时效制度对7175铝合金性能的影响。结果表明,在对7175铝合金的重固溶再双时效处理中,第二级时效温度是重要的影响因素。经过480℃×2 h 95℃×8 h 180℃×10 h固溶时效后,得到了较佳的综合性能。同时,当7175铝合金晶内析出相为更多更细小的GP区和小尺寸的η′相,晶界析出相尺寸较大时,材料将对应着良好综合性能。     

碳化硼气浮马达轴承件的加工与计量

碳化硼气(?)马达轴承件,质硬(HV2800～3000)、性脆,各零件的尺寸精度、形位公差均在0.0002mm。表面粗糙度Ra=0.012/μm,由于毛胚表层材料致密度不高,其加工余量必需增大至2～3mm,为此选用不同粒度的金钢石磨轮分粗加工、半精加工、精加工磨削至尺寸精度、形位公差达0.001mm.然后采用金刚石研磨料进行高精度研磨,利用已经加工、检验合格的零件,用502胶与待加工件粘结成整体,利用合格件的形位控制待加工件的形位公差。尺寸精度及形位公差O.0002mm的检测技术采取光线入射法、相对比较法、组合相对检测法等检测方法,解决了工序检测及最终检测难题。     

2A12铝合金中温化学镀Ni-P镀层的工艺研究

为解决2A12铝合金表面耐蚀性差和高温化学镀成本高、镀液不稳定且易分解的问题,提出了在其表面进行中温化学镀Ni-P镀层的工艺方法。本文研究了镀液p H值和温度的变化对镀层表面形貌的影响,并对镀层厚度、热处理后镀层表面硬度及耐蚀性等方面进行了研究,从而确定了中温化学镀Ni-P镀层的可行工艺方案。当镀液p H值为4.5,镀液温度为70℃时可获得较好的镀层表面形貌;镀后400℃热处理保温2h后,镀层硬度可达408HV;铝合金自腐蚀电位由施镀前-0.96V提高到-0.55V,耐蚀性得到提高。     

Al—Li—Cu—Mg—Zr合金的尺寸稳定化工艺

对 Al- Li- Cu- Mg- Zr合金进行 530± 5℃保温 3小时固溶处理后 ,采用不同的淬火介质进行淬火 ,而后进行 1 85℃时效 8小时 ,再进行 1 55 - 1 96℃循环处理。发现随循环处理的次数增加 ,合金中的应力松弛速度减慢 ,应力松弛强度增加。稳定化循环次数为两次效果最好 ,并且急冷效果好于缓冷效果。文中 Al- Li- Cu- Mg- Zr合金尺寸稳定化的最佳工艺是 :采用530± 5℃保温 5小时固溶后热油淬火、1 85℃时效 8小时 ,再经 1 55 - 1 96℃循环处理两次。     

Ф0.3mm球轴尖加工工艺技术

球轴尖系惯性导航仪表中的关键零件之一,用NiCrA1弹性合金制成。应用自制拉管装夹,在UL-130车床上加装被改造的金相双管显微镜,在放大的视野下加工检测。自制专用刮刀,初步刮削成型;用研磨套管研磨,抛光,完成半精加工和最终精加工;特制非标准黄铜反顶尖,采用两顶尖顶持磨削,确保了球头和圆柱部0.001mm的同轴度。磨削时的顶持力,球头最终尺寸的掌握,在相当程度上依靠工人的操作技能。工件的圆度、球度、同轴度在泰勒森2000型圆度仪上检测,轴向尺寸加工时采用特制的平测头百分表实现在线检测。零件球头的球度达0.065μm;表面粗糙度Ra=0.02μm;尺寸精度φ0.3~(±0.001)mm;相对于装配定位轴的同轴度达0.5μm;硬度达HRC61～63;120倍镜检无斑点;配宝石轴承孔的单面间隙0.0015～0.0025mm。     

冷冲模开裂原因分析及消除

冷冲模具在制造过程中开裂,造成较大损失。采用无损检测方法分析得出,淬火过程中热应力和组织应力综合作用是产生裂纹的外因。主要原因是材料的金相组织中存在网状碳化物,造成合金元素分布不均匀。经改进热处理工艺,对毛坯增加正火处理,消除了3.5级的网状碳化物。将回火温度从170℃提高到220℃,保温从2h延长到20～24h。     

铝合金LY12尺寸稳定化处理工艺研究

重点介绍反淬火,高低温循环处理对LY12合金的残余应力、显微组织、常规机械性能、微塑性变形抗力及尺寸稳定性的影响。对高低温循环处理工艺提高LY12合金尺寸稳定性的机理进行了分析,确定了LY12合金尺寸稳定化处理的优化工艺为190℃、-196℃循环三次。     

铝合金制件减少变形和稳定尺寸的加工和热处理试验

一、铝合金的变形 铝合金机械强度不太高而塑性较好(特别如变形铝合金),受到外力作用较易发生变形。在残余内应力作用下也会发生变形。金属晶体受力作用后晶格位错的位能增加,当它超过位错运动的激活能时,位错便沿某方向移动,金属就产生(微)塑性变形。铝合金制件内较大的残余内应力是由原材料和不适当的金加工、热处理所造成。由于残余内应力分布情况比较复杂,随着时间推移,它持久作用的结果,在零件某些薄弱环节产生永久性的微塑性变形,零件尺寸可能产生变化,影响了精度。铝合金制件加工发生变形的例子是比较多的,例如:     

固溶处理工艺对2219铝合金力学性能的影响

针对铝合金在硝盐槽中固溶热处理存在加热介质不环保、超温爆炸的问题,以2219铝合金不同厚度板材为对象,研究了空气介质加热固溶处理工艺对2219铝合金力学性能的影响。探索了其力学性能随固溶处理保温时间的变化规律,并观察了6 mm板材典型的热处理工艺:(535±5)℃/70 min固溶,(165±5)℃/960 min时效,板材显微组织的析出相呈细小弥散状分布,对合金有较好的强化效果。试验获得了不同厚度2219铝合金板材较为理想的固溶处理工艺参数。合金热处理后的力学性能达到了产品的技术指标:抗拉强度R_m≥405 MPa,屈服强度Rp0.2≥286 MPa,延伸率A11.3≥10%。2219铝合金空气介质加热固溶处理工艺技术已替代硝盐介质固溶处理技术,并在运载火箭贮箱结构件中得到成功应用。     

导弹薄壁舱体的精密加工

介绍了某导弹薄壁精密型舱体的结构特点及其在弹体上的功能，阐明了该类舱体加工中的关键问题与所采取的技术措施，如设计制造指数函数曲线样板，确保舱体内、外型面的准确性及其壁厚的均匀性要求；应用半柔性原理，控制薄壁壳体工序尺寸及其圆柱度与工装内孔的干涉量；采用粗精加工与中间加高低温循环热处理，稳定工件的加工精度；应用分解与组合相结合的工艺方案，保证筒体的结构要求与设计指标等。     

提高CrWMn钢强韧性的研究

CrWMn钢是应用最为广泛的合金工具钢之一,经常规淬火和低温回火后硬度虽高达HRC62以上,但脆性较大,严重影响工模具质量、可靠性和寿命。经研究采用复合淬火工艺,即将工件于830℃加热油淬至160～200℃,使过冷奥氏部份转变为马氏体,再立即移入240℃浴槽恒温4～8h,使其余的过冷奥氏体转变为下贝氏体,获得M B下(10～20％)的复相组织,先形成的马氏体分割了过冷奥氏体晶粒,细化了奥氏体有效晶粒尺寸和随后转变产物的亚结构单元尺寸,减小了解理裂纹的平均自由行程或单位裂纹长度,还细化随后形成的贝氏体中的碳化物而显著地改善韧性。此外,贝氏体对裂纹有钝化和阻碍作用,抑制裂纹的扩展。从而使国产CrWMn钢旋刀的损耗比进口同类型刀具低6％。     

扭力杆热处理工艺

型号专用产品底盘采用双扭杆独立悬挂装置,有严格的技术要求,在整个加工过程中热处理是关键工序。为提高扭力杆的承载能力,试验了回火温度对45CrNiMoVA钢制扭力杆的硬度,抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率、冲击韧性、强扭及疲劳寿命各项性能的影响。在淬火温度和冷却介质相同的情况下分别采用了450℃保温3h和390℃保温3h的两种回火规范。试验结果表明:用450℃3h回火的扭力杆,各项性能指标均达不到设计要求,而用390℃、3h回火后则都达到设计要求,疲劳寿命大于1×10~5次。在整车试验中扭力杆没有发生问题。该工艺已通过基地级鉴定。     

精密球体零件加工工艺的研究与应用

球体零件是某国家重点型号发动机某一球阀的核心零件,它具有高形位公差要求、形状不规则、表面质量要求高等特点,给实际的加工生产带来极大难度,该零件被列入某国家重点型号发动机研制中的关键工艺技术之一.通过反复试加工与参数摸索,在充分了解铝材质球体零件结构特点及加工难点的基础上,总结出一套粗加工、半精加工、精加工的加工工艺流程方法,并依据金属材料热处理原理在粗加工后、精加工前分别穿插进行不同热处理以达到消除粗加工去除大余量过程中产生的机械加工应力与稳定零件尺寸的目的,最后采用自制辅助工装夹具、刀具选择以及优化切削参数等措施,成功生产出一批完全满足设计要求的精密球体零件,装配该球体零件的球阀顺利通过热试车考核.     

2618A铝合金超塑性变形的研究

2618A铝合金试样经三种不同预处理工艺试验后,以恒定应变速率8.34×10~(-3)S~(-1)、不同温度(350～500℃)范围拉伸时,确定了最佳预处理工艺为固溶处理、温轧和再结晶;最佳应变速率为7.67×10~(-3)S~(-1),最佳变形温度为475℃,最高延伸率为240％,其最低流动应力为3MN/m~2。通过不同应变速率下拉伸试验表明,该合金对应变速率不甚敏感。粗大的不易变形的FeNiA19相粒子是合金在超塑性变形时不能获得高延伸率的一个原因。