【技术实现步骤摘要】
本技术涉及梯度硬化材料，特别是涉及一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置。
技术介绍
1、梯度材料是指结构和性能在材料厚度或长度方向连续或准连续变化的非均质复合材料。梯度材料在航空航天、机械、电磁、生物、核能及电气工程等领域具有广泛的应用，如应用于航空航天发动机，机械工程中轴承，电磁工程中磁盘、振荡器，生物工程中牙齿、骨头、关节，核能及电气工程中热电变换器等设备。钛合金是目前使用的材料中比强度最高的材料之一，钛合金具有比强度高、耐蚀性和耐热性好等特点，在航空、航天、石油、化工、船舶等领域有广泛的应用。但是由于钛合金的硬度较低、摩擦系数大、耐磨性差，一定程度上影响了其使用寿命和应用范围。采用合适的表面硬化技术，在不降低基体力学性能的前提下，提高钛合金材料的表面硬度，是提高其表面耐磨性和使用寿命的有效途径，可以扩大高强钛合金的应用范围。
2、目前，制备双面梯度硬化钛合金的方法通常是在钛合金的表面制备硬度梯度变化的复合膜层结构或者在钛合金表面产生剧烈塑性变形。制备复合膜层结构方法有激光覆熔，冷喷涂，热喷涂等，这种方法工艺繁琐、设备成本高、工艺不稳定，且产生的膜结构与基体结合强度不高。表面剧烈塑性变形会又使得钛合金板弯折，保证不了表面的完整性和处理的均匀性，导致利用率低、废品率高，这些现象限制了双面梯度硬化钛合金的发展。
3、基于上述理由，本技术提供一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，以解决
2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，包括：
3、支撑单元，所述支撑单元包括底座和设置在所述底座顶面的支撑座，所述支撑座顶面开设有放置槽；
4、插板，所述插板顶面开设有插槽，所述插板插接在所述放置槽内，所述插板顶面可拆卸连接有顶板；
5、定位机构，所述放置槽两侧开设有安装槽，所述定位机构设置有两组，两组所述定位机构分别安装在所述安装槽内，所述定位机构与所述插板限位配合；
6、钢边框，所述钢边框中设置有钛合金样品，所述钢边框插接在所述插槽内，所述钛合金样品两侧与所述插槽内壁之间分别填充有高爆速塑性炸药；
7、其中，所述顶板中心位置开设有通孔，所述通孔内设置有引爆单元。
8、根据本技术提供的双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，所述定位机构包括滑动连接在所述安装槽内的定位板，所述定位板与所述插板接触配合，所述定位板远离所述插板的一侧固定连接有承压块，所述承压块的截面形状为等腰梯形，所述支撑座的侧面开设有滑孔，所述滑孔内滑动连接有连接杆，所述连接杆一端与所述定位板固定连接，所述连接杆另一端伸出所述安装槽，所述连接杆上套设有弹簧，所述弹簧位于所述安装槽外，所述弹簧一端与所述支撑座固定连接，所述弹簧另一端与所述连接杆固定连接；所述安装槽内设置有挤压组件，所述挤压组件与所述承压块滑动配合。
9、根据本技术提供的双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，所述挤压组件包括转动连接在所述安装槽内的双向螺杆，所述双向螺杆上螺纹连接有挤压块，所述挤压块的截面形状为直角梯形，所述挤压块的斜面与所述承压块的斜面滑动配合，所述双向螺杆一端伸出所述安装槽，所述承压块上开设有让位槽，所述让位槽与所述双向螺杆对应设置。
10、根据本技术提供的双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，所述引爆单元包括雷管和起爆器，所述雷管安装在所述顶板中心的通孔内，所述起爆器通过引线与雷管连接。
11、根据本技术提供的双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，所述底座与所述支撑座之间设置有阻尼器。
12、根据本技术提供的双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，所述高爆速塑性炸药的厚度为3mm，爆速为7746m/s。
13、根据本技术提供的双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，所述钛合金板材的外尺寸为100mm×100mm×10mm；所述钢边框的尺寸为200×150×10mm，内尺寸100mm×100mm×10mm。
14、本技术公开了以下技术效果：
15、本技术使用时，用手持式电动砂轮对钛合金表面进行打磨以去除氧化层，并用无水乙醇清洗表面去除油脂，得到清洁后的钛合金；将准备好的钛合金样品放入钢边框中，采用铝箔胶带将钛合金和钢边框的正反面缠绕固定起来，确保固定后铝箔胶带表面平整，将固定好的钢边框2和钛合金样品3放入插板的插槽，在样品和插板的两个间隙中装入高爆速塑性炸药，之后将装置放置在预先铺制好的沙堆上，插板顶部通过顶板固定，并将引爆单元安装在顶板中心的通孔内，起爆，对钛合金进行双面梯度硬化处理，得到一种双面梯度硬化钛合金板材。
16、本技术通过将板材两面同时进行硬化处理，可有效避免单次硬化过程中导致的板材弯折现象；钢边框和支撑单元的设置避免了炸药冲击过程中的边界效应，避免板材边界因为硬化过程中的稀疏波发生破坏；通过对钛合金进行处理，使钛合金在硬化过程中双面都出现梯度存在的高密度孪晶，实现钛合金的双面梯度硬化。制备过程中，几乎不改变样品的形状和尺寸，所制备的样品保持原始材料的化学成分，不会引入污染成分。
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1.一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述定位机构包括滑动连接在所述安装槽(4)内的定位板(6)，所述定位板(6)与所述插板(15)接触配合，所述定位板(6)远离所述插板(15)的一侧固定连接有承压块(7)，所述承压块(7)的截面形状为等腰梯形，所述支撑座(2)的侧面开设有滑孔，所述滑孔内滑动连接有连接杆(8)，所述连接杆(8)一端与所述定位板(6)固定连接，所述连接杆(8)另一端伸出所述安装槽(4)，所述连接杆(8)上套设有弹簧(9)，所述弹簧(9)位于所述安装槽(4)外，所述弹簧(9)一端与所述支撑座(2)固定连接，所述弹簧(9)另一端与所述连接杆(8)固定连接；所述安装槽(4)内设置有挤压组件，所述挤压组件与所述承压块(7)滑动配合。
3.根据权利要求2所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述挤压组件包括转动连接在所述安装槽(4)内的双向螺杆(10)，所述双向螺杆(10)上螺纹连接有挤压块(11)，所述挤压块(11)的截面形状为直角梯
4.根据权利要求1所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述引爆单元包括雷管(13)和起爆器，所述雷管(13)安装在所述顶板(3)中心的通孔内，所述起爆器通过引线与雷管(13)连接。
5.根据权利要求1所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述底座(1)与所述支撑座(2)之间设置有阻尼器(14)。
6.根据权利要求1所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述高爆速塑性炸药(5)的厚度为3mm，爆速为7746m/s。
7.根据权利要求1所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述钛合金板材的尺寸为100mm×100mm×10mm；
...【技术特征摘要】
1.一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述定位机构包括滑动连接在所述安装槽(4)内的定位板(6)，所述定位板(6)与所述插板(15)接触配合，所述定位板(6)远离所述插板(15)的一侧固定连接有承压块(7)，所述承压块(7)的截面形状为等腰梯形，所述支撑座(2)的侧面开设有滑孔，所述滑孔内滑动连接有连接杆(8)，所述连接杆(8)一端与所述定位板(6)固定连接，所述连接杆(8)另一端伸出所述安装槽(4)，所述连接杆(8)上套设有弹簧(9)，所述弹簧(9)位于所述安装槽(4)外，所述弹簧(9)一端与所述支撑座(2)固定连接，所述弹簧(9)另一端与所述连接杆(8)固定连接；所述安装槽(4)内设置有挤压组件，所述挤压组件与所述承压块(7)滑动配合。
3.根据权利要求2所述的一种双面梯度硬化钛合金板材的制备装置，其特征在于：所述挤压组件包括转动连接在所述安装槽(4)内的双向螺杆(10)，所述双向螺杆(...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏万，郭岩松，贾彬，王晨光，高天泽，葛彦鑫，周长青，
申请(专利权)人：北京理工大学长三角研究院嘉兴，
类型：新型
国别省市：
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