一种去除S-06导管内氧化皮的磨头和方法技术

S

【技术实现步骤摘要】
一种去除S
‑
06导管内氧化皮的磨头和方法


[0001]本申请涉及磨削的
，特别是一种航天某型号所用到S
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03、S
‑
06导管内壁氧化皮去除酸洗替代的磨头和工艺方法。

技术介绍

[0002]S
‑
06导管是航天某型号所用到的零件，现阶段S系列钢导管(包括S
‑
06)下料后先用空气电阻炉进行热处理，钢管在热处理过程中容易发生高温氧化，在高温条件下氧气与金属材料中的铁发生化学反应，产生多相多层的氧化层结构，在不锈钢表面形成连续、致密、与基体附着力较强的氧化皮，其主要成分是Fe3O4和Fe2O3、FeO，呈灰黑色，不仅影响的产品的表面质量和使用性能，而且会降低使用寿命，所以必须去除氧化皮，现有方法是采用酸洗法去除导管内壁氧化皮，但是酸洗法在酸洗过程中伴有氢气析出，容易产生氢脆，从而导致钢材的塑性显著下降，脆性急剧增加，所以被列为航天禁用工艺，因此为了替代酸洗工艺去除导管内壁氧化皮，本专利技术通过大量的工艺试验和研究，找到了一种有效去除S
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06导管内壁氧化皮的工艺方法。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种能够有效去除S
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06导管内壁氧化皮的磨头和工艺方法，以替代酸洗工艺，从而提高零件的表面质量和使用性能及使用寿命。
[0004]第一方面，提供了一种去除S
‑
03、S
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06导管内氧化皮的磨头，所述磨头为圆柱状，所述磨头以棕刚玉磨料和砂布为基底，所述棕刚玉磨料为所述砂布上的磨料，棕刚玉磨料的粒径小于0.5mm，圆柱砂纸磨头的周向均匀贴有多个砂布条。
[0005]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述磨头满足以下至少一项：
[0006]圆柱砂纸磨头的外径为25～60mm；
[0007]圆柱砂纸磨头的轴向长度为150～300mm；
[0008]所述多个砂布条的数量为20～100。
[0009]第二方面，提供了一种去除S
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03、S
‑
06导管内氧化皮的工艺方法，包括：
[0010]选取如上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的磨头，通过所述磨头上的连接杆将所述磨头和电动工具连接装夹好，将待打磨的导管用虎钳装夹好，然后用所述磨头打磨所述导管内壁。
[0011]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述工艺方法的打磨参数包括：打磨头转速n＝800～2500r/min。
[0012]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述工艺方法的打磨参数包括：打磨头转速n＝2200r/min。
[0013]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述工艺方法的打磨参数包括：打磨头和导管内壁间隙d＝0.5～3mm。
[0014]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述工艺方法的打磨参数包括：打
磨头和导管内壁间隙d＝1mm。
[0015]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述工艺方法的打磨参数包括：打磨头粒度p＝60～120#。
[0016]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述工艺方法的打磨参数包括：打磨头粒度p＝80#。
[0017]与现有技术相比，本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果：
[0018]本专利技术通过试验，研究打磨工艺参数对减薄量、表面质量、加工效率的影响，并与现有酸洗法进行对比，结果表明减薄量、表面质量、加工效率总体都是优于酸洗法，而且避免了因酸洗而造成的氢脆，从而提高零件的表面质量和使用性能及使用寿命。
附图说明
[0019]图1为自制的以棕刚玉磨料和砂布为基底的圆柱砂纸磨头示意图。
[0020]图2为打磨头转速n对表面质量的影响微观示意图。(a)n＝800r/min，(b)n＝2200r/min。
[0021]图3为打磨间隙d对表面质量的影响微观示意图。(a)d＝1mm，(b)d＝3mm。
[0022]图4为打磨头粒度p对表面质量的影响微观示意图。(a)p＝60#，(b)p＝120#。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述。
[0024]本专利技术采用一种自制的以棕刚玉磨料和砂布为基底的圆柱砂纸磨头，如图1所示。棕刚玉磨料为砂布上的磨料。棕刚玉磨料的粒径可以小于0.5mm，圆柱砂纸磨头的外径可以为25～60mm，圆柱砂纸磨头的轴向长度可以为150～300mm，例如为200mm。在图1所示的实施例中，圆柱砂纸磨头的周向均匀贴有多个砂布条。该多个砂布条的数量可以为20～100。
[0025]打磨前需根据导管内径选取不同的自制的以棕刚玉磨料和砂布为基底的圆柱砂纸磨头打磨头直径。如图1所示，1为圆柱砂纸磨头本体，2为连接杆，通过连接杆将其和电动工具连接装夹好，将待打磨的导管用虎钳装夹好，然后选取好电动工具转速，开始打磨。打磨参数为：打磨头转速n＝800～2500r/min，打磨头和导管内壁间隙d＝0.5～3mm，打磨头粒度p＝60～120#，打磨效率约为50～78mm/min。在一个实施例中，打磨头转速n＝2200r/min，打磨头和导管内壁间隙d＝1mm，打磨头粒度p＝80#，打磨效率约为78mm/min。
[0026]本专利技术以S
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06钢管φ62
×
3，L＝1500
±
30为例，阐述打磨头转速n、打磨头和导管内壁间隙d、打磨头粒度p等打磨参数的对减薄量、表面质量、加工效率的影响规律。
[0027](1)打磨工艺参数对减薄量的影响规律
[0028]随着打磨头转速n的增加，减薄量在增加。当打磨头转速n从800r/min增加到2200r/min时，减薄量增加了0.09mm。一定时间内，随着间隙d的增加，减薄量在减小。当间隙d从1mm增加到3mm时，减薄量减小了0.07mm。随着粒度p的增加，减薄量在减小。当粒度p从80#增加到220#时，减薄量减小了0.1mm。将酸洗法和打磨法去除内壁的减薄量进行对比，如表1所示。打磨法的减薄量小于酸洗法的减薄量，可以实现对酸洗法的替代。
[0029]表1酸洗法和打磨法的减薄量对比
[0030]不同的工艺方法酸洗法打磨法
减薄量/mm0.150.02～0.14
[0031](2)打磨工艺参数对表面质量的影响规律
[0032]根据标准GB/T14976
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2002、QJ919A
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98，导管的表面质量要求内外表面不得有裂纹、折叠、轧折、离层和结疤存在，内壁不得有擦伤和任何腐蚀痕迹，可以用目视法或内窥镜进行检查。
[0033]本专利技术与酸洗法进行宏观简单对比。导管热处理后表面内壁有较多的氧化皮，使用酸洗法去除不均匀，表面有较多的斑点，打磨后的表面比较光亮而且接近热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除S
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03、S
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06导管内氧化皮的磨头，其特征在于，所述磨头为圆柱状，所述磨头以棕刚玉磨料和砂布为基底，所述棕刚玉磨料为所述砂布上的磨料，棕刚玉磨料的粒径小于0.5mm，圆柱砂纸磨头的周向均匀贴有多个砂布条。2.根据权利要求1所述的磨头，其特征在于，所述磨头满足以下至少一项：圆柱砂纸磨头的外径为25～60mm；圆柱砂纸磨头的轴向长度为150～300mm；所述多个砂布条的数量为20～100。3.一种去除S
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03、S
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06导管内氧化皮的工艺方法，其特征在于，包括：选取如权利要求1或2所述的磨头，通过所述磨头上的连接杆将所述磨头和电动工具连接装夹好，将待打磨的导管用虎钳装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕辉，曹帅帅，李磊，杨姣，陈芬，朱晨，祁建勋，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：