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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热处理,尤其涉及一种用于铝合金钣金件的电激励快速时效热处理方法及装置。
技术介绍
1、铝合金的时效热处理通常在热处理炉中完成,热处理炉有箱式电阻炉、井式电阻炉和盐浴炉几种,其基本工作原理为使用电流/燃料加热炉子中的介质(空气、熔盐)进而加热工件,能量转换路径长,利用率低。受限于此,该方法在对大型钣金件进行时效处理时加热效率低,能量利用率低,设备复杂,从而导致了时间、能量成本升高。
2、近年来,有研究发现,电流可以快速优化材料微观结构,从而强化工件的性能,例如屈服强度、硬度等,有学者将其应用在热处理中。公告号为cn207811822u的中国技术专利,公开了一种用于脉冲电流辅助金属构件固溶热处理的装置;公告号为cn207197955u的中国技术专利,公开了一种脉冲电流辅助蠕变时效的装置;公开号为cn103614673a的中国专利技术专利,公开了一种可实现铝合金快速时效热处理的方法。上述三件专利中仅将电流作为一种辅助手段,用以在热处理基础上进一步提升材料性能,但是并没有摆脱传统热处理炉的限制。而公开号为cn103406415a的中国专利技术专利,公开了一种高强钢细长结构件电流辅助快速热成形装置及方法,虽然将电流通过导体时产生的焦耳热作为热量来源,使工件温度上升,摆脱了热处理炉,但其工作温度范围700-800℃太大,无法将其应用在铝合金时效热处理工艺中。公开号为cn115820996a的中国专利技术专利,公开了一种实时反馈时效性能的电流辅助时效处理方法及装置,但仅适用带材合金,并不适用于大尺寸钣金件,且该方法对
3、综上,电流在热处理领域里经常被用作辅助手段,用以进一步改善材料的微观结构和性能,并没有摆脱热处理炉的限制。而已有的使用电流自阻加热方式的专利技术也不能满足铝合金钣金件的恒温快速时效热处理需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足,本专利技术提出了一种用于铝合金钣金件的电激励快速时效热处理方法及装置,实现了铝合金钣金件的均匀恒温时效。
2、本专利技术的技术方案具体如下:
3、一种用于铝合金钣金件的电激励快速时效装置,包括:
4、电源1、温控设备2、测温设备4、第一导流板5、第二导流板6和辅助加热板7;
5、所述电源1的正极通过导线连接第一导流板5,所述电源1的负极通过导线连接第二导流板6,所述第一导流板5和第二导流板6分别设置于铝合金钣金件3两端,并分别通过辅助加热板6与铝合金钣金件3固定连接;
6、所述第一导流板5和第二导流板6用于均匀分配传输到铝合金钣金件的电流,确保铝合金钣金件截面中电流密度均匀;
7、所述温控设备2分别与测温设备4和电源1连接;
8、所述测温设备4用于测量铝合金钣金件的温度。
9、优选的,所述电源1的输出电压为0-24v,输出电流为0-2000a。
10、优选的,所述温控设备2根据测温设备4获取的温度数据,对电源1的输出电流进行调节,实现恒温控制。
11、优选的,所述测温设备4为热电偶、红外测温探头或热像仪。
12、优选的,所述第一导流板5和第二导流板6均具有多个均匀分布的电极,用以连接导线。
13、优选的,所述第一导流板5和第二导流板6的材质为铜,所述辅助加热板7的材质为钢。
14、优选的,所述导线与第一导流板5、导线与第二导流板6、第一导流板5与辅助加热板7、第二导流板6与辅助加热板7、辅助加热板7与铝合金钣金件3均采用铜制螺栓螺母连接。
15、一种用于铝合金钣金件的电激励快速时效热处理方法,包括以下步骤:
16、步骤一、测量铝合金钣金件3尺寸,设计并制造第一导流板5和第二导流板6;
17、步骤二、选择铝合金钣金件的待测温区域并喷上黑漆,安装测温设备4;
18、步骤三、通过温控设备2设置铝合金钣金件3时效热处理参数;
19、步骤四、组装所述电激励快速时效装置;
20、步骤五、打开电源1,对铝合金钣金件3进行电激励快速时效热处理,并依据测温设备4的实时测温数据,通过温控设备2对电源1的电流进行自动调整,实现恒温控制;
21、步骤六、达到时效时间后,关闭电源1,取出铝合金钣金件3,洗掉黑漆,完成铝合金钣金件3的电激励快速时效热处理。
22、优选的,所述步骤三中的时效热处理参数包括时效目标温度、电源输出最大电流值,电流频率、占空比和保温时间。
23、相比于现有技术,本专利技术的有益效果在于:
24、1.本专利技术提出的用于铝合金钣金件的电激励快速时效装置结构简单,组装方便,且操作便利,能够低成本、高效率地对铝合金钣金件完成电激励快速时效热处理。
25、2.本专利技术提出的于铝合金钣金件的电激励快速时效装置,采用具有多个均匀分布电极的导流板,能够均匀分配传输到铝合金钣金件的电流,确保垂直于电流传输方向的截面中温度均匀。
26、3.本专利技术提出的电激励快速时效热处理方法,可以改变铝合金钣金件的微观结构,例如促进合金内部沉淀的析出、提高位错密度等,在相同处理时间情况下,具有更优秀的微观表现,加速了时效强化,可以在较短时间里达到目标状态。
27、4.经本专利技术的电激励快速时效热处理方法处理后的铝合金钣金件在强度、硬度等性能上得到提升。
28、5.本专利技术提出的电激励快速时效热处理方法,通过在铝合金钣金件上直接通电流,利用直接电阻电加热的方式实现工件的升温,升温速率取决于设定的电源功率,温度响应快。
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1.一种用于铝合金钣金件的电激励快速时效装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述电源(1)的输出电压为0-24V,输出电流为0-2000A。
3.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述温控设备(2)根据测温设备(4)获取的温度数据,对电源1的输出电流进行调节,实现恒温控制。
4.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述测温设备(4)为热电偶、红外测温探头或热像仪。
5.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述第一导流板(5)和第二导流板(6)均具有多个均匀分布的电极,用以连接导线。
6.根据权利要求5所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述第一导流板(5)和第二导流板(6)的材质为铜,所述辅助加热板(7)的材质为钢。
7.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述导线与第一导流板(5)、导线与第二导流板(6)、第一导流板(5)与辅助加热板(7)、第二导流板(6)与辅助加热板(7)、辅助加热板(7)与
8.一种基于权利要求1-7任一项所述电激励快速时效装置的电激励快速时效热处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的电激励快速时效热处理方法,其特征在于,所述步骤三中的时效热处理参数包括时效目标温度、电源输出最大电流值,电流频率、占空比和保温时间。
...【技术特征摘要】
1.一种用于铝合金钣金件的电激励快速时效装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述电源(1)的输出电压为0-24v,输出电流为0-2000a。
3.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述温控设备(2)根据测温设备(4)获取的温度数据,对电源1的输出电流进行调节,实现恒温控制。
4.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述测温设备(4)为热电偶、红外测温探头或热像仪。
5.根据权利要求1所述的电激励快速时效装置,其特征在于,所述第一导流板(5)和第二导流板(6)均具有多个均匀分布的电极,用以连接导线。
6.根据权利要求5所...
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