一种热卷弹簧的抗压处理方法技术

本发明专利技术主要涉及机械零件加工技术领域，公开了一种热卷弹簧的抗压处理方法，包括：清洗、淬火、回火、渗氮、热处理、涂覆；本发明专利技术提供的热卷弹簧的抗压处理方法，方法简单，制备得到的热卷弹簧强度高，抗压和抗疲劳能力强，保持较好的弹性形变，使用寿命明显延长，降低机械上热卷弹簧的更换频率，降低维修成本和生产成本，利于工业化生产。

A compression treatment method of hot coil spring

【技术实现步骤摘要】
一种热卷弹簧的抗压处理方法
本专利技术主要涉及机械零件加工
，尤其涉及一种热卷弹簧的抗压处理方法。
技术介绍
热卷弹簧又名大型弹簧，因为这种弹簧一般线径很大，达到16~200mm，生产过程采用热卷工艺，巨型弹簧在加热后容易扭曲成形，回弹性较小，成型后需淬火后回火处理，热卷弹簧能够应用于国防、海洋、航天、铁路、核电、风电、火电、工程机械、矿山机械、建筑机械、电梯等，配套或更换钢厂和国内电厂等设备上的热卷弹簧，热卷弹簧在我国工业生产过程中使用广泛，但是正因为热卷弹簧的线径较大，因此使用时承受的压力就较大，在热卷弹簧的持续使用过程中，抗压能力会被逐渐消耗，导致热卷弹簧恢复形变的能力逐渐降低，弹簧更换频率较高，反腐的更换和维修会明显延误工业生产，因此需要提高热卷弹簧的抗压能力。现有专利文件CN101125402公开了一种弹簧丝直径为90毫米的热卷弹簧的加工方法，具体公开了将弹簧丝加热成型后进行淬火、回火、检测、抛丸和表面处理，表面处理是进行喷漆处理，因此专利文件制备完成后的弹簧处理简单，只能靠成型时的加热对弹簧内部结构进行稍微改善，此时得到的热卷弹簧的抗压能力是非常有限的，因此需要对成型热卷弹簧的处理过程进行进一步的改善。
技术实现思路
为了弥补已有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种热卷弹簧的抗压处理方法。一种热卷弹簧的抗压处理方法，包括以下步骤：（1）清洗：将成型热卷弹簧置于碳酸氢钠溶液中，于40~45℃、27~29kHz超声30~40min，清水冲洗干净，去除热卷弹簧表面的污渍，便于后期进行处理，提高后期的处理效果，抛光，得清洗件；（2）淬火：将清洗件置于加热釜中，以3~4℃/min真空加热至430~470℃，保温55~65min，继续加热至温度为940~980℃，保温70~80min，置于淬火液中，自然降至室温，能够减小热卷弹簧内的晶格粒径，提高热卷弹簧的强度和抗压能力，使热卷弹簧在持续较高的压力下依然能够恢复形变，得淬火件；（3）回火：将淬火件以2~3℃/min的速度加热至620~640℃，保温75~85min，自然降温至310~350℃，保温60~70min，自然降至室温，能够消除淬火过程中晶格变小产生的内应力，提高热卷弹簧的弹性，表面热卷弹簧在后续的处理过程中因内用力导致形状变化，使热卷弹簧维持较好的形状，得回火件；（4）渗氮：将回火件置于真空炉中，先以3~4℃/min的速度加热至410~450℃，保温50~60min，继续加热至740~780℃，保温70~80min，进一步消除热卷弹簧的内应力，自然降温至530~550℃，能够促进氮原子渗入热卷弹簧内部，缩短渗氮时间，通入氨气，保持温度150~180min，自然降至室温，得渗氮件；（5）热处理：将渗氮件置于真空炉中，以4~5℃/min的加热至470~510℃，保温60~70min，再以2~3℃/min的速度加热至690~730℃，保温70~80min，再以3~4℃/min的速度降温至370~410℃，保温65~75min，自然将至室温，能够使较小的晶格之间进一步紧密接触，提高弹簧的抗压和抗疲劳性能，使热卷弹簧能够持续承受较高的压力，扩大热卷弹簧的适用范围，得热处理件；（6）涂覆：再对热处理件进行检测和表面涂覆，得高抗压热卷弹簧。所述步骤（1）的碳酸氢钠溶液，质量百分浓度为3~4%。所述步骤（2）的真空，真空度为-27~-29MPa。所述步骤（2）的淬火液，为混合PAG淬火液，制备方法为：将质量百分浓度为5~6%的脂肪酸锌溶液加入PAG淬火液中，加入体积为PAG淬火液体积的13~15%，混合均匀，得混合PAG淬火液。所述步骤（4）的氨气，1~60min时，流量为12~13m3/h，剩下的时间内，流量为8~10m3/h。所述热卷弹簧的抗压处理方法制备得到的高抗压热卷弹簧。本专利技术的优点是：本专利技术提供的热卷弹簧的抗压处理方法，方法简单，制备得到的热卷弹簧强度高，抗压和抗疲劳能力强，保持较好的弹性形变，使用寿命明显延长，降低机械上热卷弹簧的更换频率，降低维修成本和生产成本，利于工业化生产；先将成型热卷弹簧置于碳酸氢钠溶液中进行超声清洗，去除热卷弹簧表面的污渍，便于后期进行处理，提高后期的处理效果；再将清洗后的热卷弹簧进行淬火，先加热至一定温度，然后进行保温，再继续进行加热和长时保温，之后再置于混合PAG淬火液中进行淬火，能够减小热卷弹簧内的晶格粒径，提高热卷弹簧的强度和抗压能力，使热卷弹簧在持续较高的压力下依然能够恢复形变；淬火后进行加热回火，能够消除淬火过程中晶格变小产生的内应力，提高热卷弹簧的弹性，表面热卷弹簧在后续的处理过程中因内用力导致形状变化，使热卷弹簧维持较好的形状；之后再对热卷弹簧进行加热渗氮，先缓慢升高温度至一定温度，保温后再继续进行加热，进一步消除热卷弹簧的内应力，然后再自然降至一定温度，能够促进氮原子渗入热卷弹簧内部，缩短渗氮时间；渗氮后再进行热处理，先快速加热至一定温度后再缓慢继续加热，之后再缓慢降低温度，能够使较小的晶格之间进一步紧密接触，提高弹簧的抗压和抗疲劳性能，使热卷弹簧能够持续承受较高的压力，扩大热卷弹簧的适用范围。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。附图1为本专利技术一种热卷弹簧的抗压处理方法的工艺流程图。具体实施方式下面用具体实施例说明本专利技术。实施例1一种热卷弹簧的抗压处理方法，包括以下步骤：将成型热卷弹簧置于质量百分浓度为3%的碳酸氢钠溶液中，于40℃、27kHz超声30min，清水冲洗干净，去除热卷弹簧表面的污渍，便于后期进行处理，提高后期的处理效果，抛光，得清洗件；再将清洗件置于加热釜中，以3℃/min真空加热至430℃，真空度为-27MPa，保温55min，继续加热至温度为940℃，保温70min，置于淬火液中，淬火液为混合PAG淬火液，制备方法为：将质量百分浓度为5~6%的脂肪酸锌溶液加入PAG淬火液中，加入体积为PAG淬火液体积的13%，混合均匀后得到混合PAG淬火液，自然降至室温，能够减小热卷弹簧内的晶格粒径，提高热卷弹簧的强度和抗压能力，使热卷弹簧在持续较高的压力下依然能够恢复形变，得淬火件；再将淬火件以2℃/min的速度加热至620℃，保温75min，自然降温至310℃，保温60min，自然降至室温，能够消除淬火过程中晶格变小产生的内应力，提高热卷弹簧的弹性，表面热卷弹簧在后续的处理过程中因内用力导致形状变化，使热卷弹簧维持较好的形状，得回火件；再将回火件置于真空炉中，先以3℃/min的速度加热至410℃，保温50min，继续加热至740℃，保温70min，进一步消除热卷弹簧的内应力，自然降温至530℃，能够促进氮原子渗入热卷弹簧内部，缩短渗氮时间，通入氨气，保持温度150min，1~60min时，流量为12m3/h，剩下的时间内，流量为8m3/h，自然降至室温，得渗氮件；再将渗氮件置于真空炉中，以4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热卷弹簧的抗压处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）清洗：将成型热卷弹簧置于碳酸氢钠溶液中，于40~45℃、27~29kHz超声30~40min，清水冲洗干净，抛光，得清洗件；/n（2）淬火：将清洗件置于加热釜中，以3~4℃/min真空加热至430~470℃，保温55~65min，继续加热至温度为940~980℃，保温70~80min，置于淬火液中，自然降至室温，得淬火件；/n（3）回火：将淬火件以2~3℃/min的速度加热至620~640℃，保温75~85min，自然降温至310~350℃，保温60~70min，自然降至室温，得回火件；/n（4）渗氮：将回火件置于真空炉中，先以3~4℃/min的速度加热至410~450℃，保温50~60min，继续加热至740~780℃，保温70~80min，自然降温至530~550℃，通入氨气，保持温度150~180min，自然降至室温，得渗氮件；/n（5）热处理：将渗氮件置于真空炉中，以4~5℃/min的加热至470~510℃，保温60~70min，再以2~3℃/min的速度加热至690~730℃，保温70~80min，再以3~4℃/min的速度降温至370~410℃，保温65~75min，自然将至室温，得热处理件；/n（6）涂覆：再对热处理件进行检测和表面涂覆，得高抗压热卷弹簧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种热卷弹簧的抗压处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）清洗：将成型热卷弹簧置于碳酸氢钠溶液中，于40~45℃、27~29kHz超声30~40min，清水冲洗干净，抛光，得清洗件；
（2）淬火：将清洗件置于加热釜中，以3~4℃/min真空加热至430~470℃，保温55~65min，继续加热至温度为940~980℃，保温70~80min，置于淬火液中，自然降至室温，得淬火件；
（3）回火：将淬火件以2~3℃/min的速度加热至620~640℃，保温75~85min，自然降温至310~350℃，保温60~70min，自然降至室温，得回火件；
（4）渗氮：将回火件置于真空炉中，先以3~4℃/min的速度加热至410~450℃，保温50~60min，继续加热至740~780℃，保温70~80min，自然降温至530~550℃，通入氨气，保持温度150~180min，自然降至室温，得渗氮件；
（5）热处理：将渗氮件置于真空炉中，以4~5℃/min的加热至470~510℃，保温60~70min，再以2~3℃/min的速度加热至690~730℃，保温70~80...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪小坤，
申请(专利权)人：界首市锦田农业机械装备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34