杨健

[摘 要]通过对箱体结构、现有工艺流程及公司内现行箱体加工情况进行分析，拟定将原焊接后消除焊接应力退火、粗加工后稳定化处理的两次热处理工序改为焊接后一次消除应力退火，并拟定了新的热处理曲线，提高了加工效率，缩短了加工周期，节约成本的目的。

[关键词]工艺流程 热处理曲线 加工效率 节约成本

中图分类号：U693+.32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0074-01

一、箱体的工作原理

箱体为隔膜泵、减速机、发动机等机械设备中的重要零部件，其在机械设备中起到支撑轴部装等联动机构，保证其顺利稳定运行的作用。因此要求箱体不仅具有较高的强度支撑联动机构的运行，而且要求在设备长时间运行后形变小，具有较高的稳定性。通常情况下箱体的结构复杂多为铸件或焊接件，本文结合公司的实际情况探究焊接形式箱体的加工流程及热处理方面的改进。

二、现阶段焊接形式箱体加工流程及实际情况

工艺路线大致为：铆焊下料组立施焊→消除焊接应力→划线→粗加工→稳定化→划线→精加工。

经过长时间的跟踪及调查：箱体组焊后整体的变形量基本可控制在5-7mm；箱体经过消除焊接应力后总变形量不超过10mm；稳定化后变形量不超过2mm。粗加工只加工箱体底面、上箱口面等基准，而前板孔、曲轴孔、导板座等关键配合部位都未进行粗加工。而这些关键部位的加工，是在其后的稳定化处理之后一次加工成型的。这就使得焊接后的第一次热处理工序失去了存在的实际意义。

三、焊接箱体消除应力退火工艺的改进及理论依据

针对长期以来箱体热处理及加工的实际情况，以最大限度降低成本为目的出发，设想改进现有的焊接箱体消除应力退火工艺，取消稳定化处理工序，将两次热处理变为一次热处理。

拟改进后的焊接箱体消除应力退火工艺曲线如下：

拟改进热处理工艺曲线的制定依据：

1、钢铁材料去内应力退火的温度一般在550-650℃，退火时间与退火温度有关，研究表明，在450℃退火时，只有50%的应力得到消除，而要使应力完全消除，在600℃，需要15h，在650℃只需1h。当采用650℃退火时，可以使应力消除达到90%左右。

为了不使消除内应力退火后冷却时再产生附加残余应力，应缓冷至500℃以下出炉空冷，大截面工件要冷到300℃以下出炉空冷。（节选《热处理手册》）

2、消除残余应力的方法：

消除内应力的效果主要取决于加热的温度、材料的成分和组织、应力状态和保温时间等。同一材料，回火温度越高时间越长，应力消除得越彻底。图8-1-36为低碳钢在不同温度下经过不同的保温时间后的内应力消除效果。（节选《焊接工程师手册》）

3、部标JB/T6046-1992《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》

1）焊后热处理工艺规范的要求（4.1.2）

进行焊后热处理时，应在充分考虑焊接结构的母材、焊接材料、服役状态，焊接工艺规范及结构特征等诸多因素的基础上，根据产品有关的设计及制造法规、技术条件或工艺评定结果，对焊后热处理的工艺规范予以具体规定。

2）部标JB/T6046-1992中（4.2.1）对具体施工方法提出的要求：

被加热件入炉或出炉时的炉内温度一般不得超过400℃。但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件，应根据具体的实际情况，被加热件入炉或出炉时的炉内温度一般不得超过300℃。

四、改进后的热处理工艺较之前热处理工艺的优点及特点

1）在原有两个工艺的基础上，参照、借鉴相关专业标准和资料，对其进行了进一步的完善和细化；

2）对整个热处理过程的各个环节，都提出了具体而详细要求；不但对装炉温度、两段升温速度进行了控制，同时将降温过程分为两段，以不同的降温速度进行节点性调控。

3）在保温时间上，结合以往多年来的实际情况，参照相关资料，为了尽可能彻底地消除焊接应力，将保温时间也做了适当的延长。

五、结束语

生产实践证明，新制定的热处理工艺及加工流程满足设计及使用的要求，并且减少了粗加工工序，节省了成本，缩短了箱体加工的周期。经过公司多方面专家综合检测认定此热处理工艺及箱体加工流程值得肯定，可以推广。

参考文献

[1] 中国机械工程学会热处理学会 《热处理手册》 机械工业出版社-2001年.