[發明專利]基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202010794493.6
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112080612A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 孟龍暉;方成剛;張浩;洪榮晶;黃筱調;王華
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京工大數控科技有限公司
• 主分類號: C21D1/10
• 分類號: C21D1/10;C21D1/74;C21D9/00
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 蔣真

1.一種基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化方法，其特征在于：對于金屬件的加熱過程，其包括如下步驟：

步驟S1、根據不同的金屬工件具體材料和需要達到的優化效果，確定不同的電磁感應加熱最終溫度和冷卻劑；

步驟S2、將零件置入感應線圈中，在加熱前先打開保護氣體；

步驟S3、根據所設定的加熱最高溫度進行分階段加熱，待金屬工件內外均勻達到第個階段的溫度后，再增大電磁感應器的功率，將金屬工件均勻加熱到第二個階段的溫度；

步驟S4、重復以上步驟S1-步驟S3，最終使得金屬工件的內外溫度趨于一致并達到指定的最終的溫度值；

步驟S5、將金屬工件迅速放入流動中的冷卻劑中，將金屬工件急速冷；

步驟S6、待金屬工件完全冷卻后，取出零件，至此，零件表面應力優化完畢。

2.根據權利要求1的所述的基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化方法，其特征在于所述步驟S1中電磁感應裝置配備相應的聚能器。

3.根據權利要求1的所述的基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化方法，其特征在于所述步驟S2中使用二氧化碳作為保護氣體，在加熱過程中將金屬工件與氧氣隔離。

4.根據權利要求1的所述的基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化方法，其特征在于所述步驟S3中對金屬工件進行分階段加熱。

5.根據權利要求1的所述的基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化方法，其特征在于所述步驟S4中零件的最終加熱溫度需要根據不同的金屬件的材料和所需要優化殘余應力的程度進行確定。

6.根據權利要求1的所述的基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化方法，其特征在于所述步驟S5中冷卻劑是流動的。

7.一種基于電磁感應加熱和表面急速冷卻的金屬件表面殘余應力優化裝置，其特征是包括螺旋管、容器內濾網(4)和容器內攪拌葉片(5)，所述螺旋管的一端為保護氣體進氣口(1)，螺旋管內測設有多個保護氣體出氣口(2)，螺旋管至于容器內濾網(4) 內，容器內濾網(4)下方設有容器內攪拌葉片(5)。