本技術(shù)屬于金屬壓制件的制造工裝，具體為一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著各行各業(yè)的發(fā)展，對材料的各類要求也在逐步增加：航空航天工業(yè)中，除了對性能指標(biāo)的高要求，還對各類飛行器及其配件提出了大尺寸、輕質(zhì)化等要求。另外，3c電子產(chǎn)品市場發(fā)展迅猛，各類超薄電子配件應(yīng)用量激增，需求量極大。因此，大尺寸超薄板材在航空航天、3c電子產(chǎn)品、光學(xué)器件、汽車等各種領(lǐng)域展現(xiàn)出了極大的市場需求，其尺寸均勻性、平面度、力學(xué)性能等相關(guān)指標(biāo)受到廣泛關(guān)注。

2、但是，大尺寸超薄板材在制備過程中存在著平面度差、力學(xué)性能不達(dá)標(biāo)等諸多問題，無法滿足使用需求。為了滿足性能指標(biāo)的要求，超薄板材往往需要進(jìn)行熱處理以提高性能。傳統(tǒng)的熱處理需要對板材高溫加熱并恒溫保持一定的時間，隨即快速冷卻(淬火)以得到過飽和固溶體。但是，由于冷速過快以及材料表面冷速不均勻等問題，常規(guī)水冷淬火時超薄板材入水難度大，會不可避免地使板材內(nèi)部產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致板材，尤其是超薄板材，在熱處理過程中發(fā)生強(qiáng)烈變形，出現(xiàn)扭曲、翹曲、褶皺等問題，且后續(xù)的處理無法有效改善大尺寸超薄板材的板型。除此之外，傳統(tǒng)的熱處理受保溫溫度，保溫時間、轉(zhuǎn)移時間、冷卻介質(zhì)溫度等其他因素的影響，熱處理后材料的力學(xué)性能不穩(wěn)定。若冷速過慢，或保溫溫度過低，會導(dǎo)致板材的力學(xué)性能急劇下降，無法達(dá)到使用要求。

3、目前超薄板材常用的固溶熱處理方式主要分為兩種。一種是更換冷卻介質(zhì)，冷卻方式包括水冷、油冷、風(fēng)冷、化學(xué)試劑冷等，不同介質(zhì)的冷速不同，可以根據(jù)性能需求和實際需要采取不同的冷卻方式進(jìn)行冷卻。但是除水之外的冷卻介質(zhì)一般價格昂貴，不易保存，且存在固溶效果不穩(wěn)定、板型差、力學(xué)性能不穩(wěn)定等問題，無法穩(wěn)定滿足產(chǎn)品板型和性能指標(biāo)。另一種固溶熱處理方式為采用工裝進(jìn)行固溶熱處理，而常規(guī)的熱處理工裝大部分針對塊體材料，對于大尺寸超薄板材而言轉(zhuǎn)移時間過長，板材溫度下降較快，導(dǎo)致固溶時板材溫度低，力學(xué)性能差的問題。

4、因此，傳統(tǒng)固溶熱處理工藝難以滿足大尺寸超薄板材的板型和性能需求，板材的板型控制受到廣泛關(guān)注。急需設(shè)計一種合適的大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，保證板材力學(xué)性能的同時控制板型，減少板材出現(xiàn)扭曲、翹曲、褶皺等現(xiàn)象，方便后續(xù)加工以滿足應(yīng)用需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對背景技術(shù)中存在的大尺寸超薄板材固溶時板型差、力學(xué)性能差的問題，本實用新型提供了一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，技術(shù)方案為：包括：上鋼方管外框、上鋼片、上固定圓柱、上鋼板骨架、下鋼方管外框、下鋼片、下固定圓柱、下鋼板骨架、下圓柱擋板、超薄板材和環(huán)眼鉤，上鋼板骨架焊接固定在上鋼方管外框中從而圍成若干用于安裝上鋼片的矩形區(qū)域，上鋼片中均勻設(shè)有第一圓通孔；上鋼方管外框、上鋼片和上鋼板骨架的下端面位于同一平面；

2、下鋼板骨架焊接固定在下鋼方管外框中從而圍成若干用于安裝下鋼片的矩形區(qū)域，下鋼片中均勻設(shè)有第二圓通孔；下鋼方管外框、下鋼片和下鋼板骨架的上端面位于同一平面；

3、上鋼方管外框的一對側(cè)管壁外設(shè)有兩對上固定圓柱，下鋼方管外框的一對側(cè)管壁外設(shè)有兩對下固定圓柱；一個上固定圓柱和一個下固定圓柱為一組用于安裝一個環(huán)眼鉤，四個環(huán)眼鉤的環(huán)部套裝在四個下固定圓柱外，并通過與下固定圓柱外端固定的下圓柱擋板確定軸向位置，環(huán)眼鉤的鉤部卡在上固定圓柱上，超薄板材夾緊在之間上夾板組和下夾板組之間，所述上夾板組由上鋼方管外框、上鋼片和上鋼板骨架組成上夾板組，所述下夾板組由下鋼方管外框、下鋼片和下鋼板骨架組成。

4、上鋼方管外框、上鋼片、上鋼板骨架、鋼板骨架、下鋼方管外框和下鋼片均采用耐熱鋼制成。

5、上鋼方管外框和下鋼方管外框的長×寬×厚度均為：(0.8～1.2)m×(0.8～1.2)m×20mm。

6、上鋼片和下鋼片的長×寬×厚度為：(400～600)mm×(400～600)mm×2.0mm。

7、第一圓通孔和第二圓通孔的直徑相等。

8、第一圓通孔和第二圓通孔的直徑為25～50mm。

9、上鋼板骨架和鋼板骨架的厚度均為2.0mm。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

11、1.解決了大尺寸超薄板材固溶熱處理垂直入水時各部位冷速不均勻?qū)е略诠倘軣崽幚磉^程中材料內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致大尺寸超薄板材扭曲、翹曲、褶皺的問題；同時對大尺寸超薄板材具有保溫作用，解決了板材無工裝過水時由于保溫效果差導(dǎo)致的力學(xué)性能不穩(wěn)定的問題。

12、2.該工裝采用覆蓋式工裝對大尺寸超薄板材施加一定的應(yīng)力，減少超薄板材因固溶熱處理導(dǎo)致的變形，同時對板材具有一定的保溫作用。

13、3.工裝設(shè)計圓孔，方便固溶時水能夠充分接觸材料表面提高冷卻速度，保證板材的力學(xué)性能。

14、4.工裝兩側(cè)可以固定，方便固溶前后對板材裝卸。

15、5.工裝加工簡單，裝卸方便，可重復(fù)使用，獲得的大尺寸超薄板材平面度良好，力學(xué)性能優(yōu)異，無扭曲、翹曲、褶皺等現(xiàn)象，可用于批量生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，其特征在于，包括：上鋼方管外框(11)、上鋼片(12)、上固定圓柱(13)、上鋼板骨架(16)、下鋼方管外框(21)、下鋼片(22)、下固定圓柱(23)、下鋼板骨架(26)、下圓柱擋板(27)、超薄板材(4)和環(huán)眼鉤(5)，上鋼板骨架(16)焊接固定在上鋼方管外框(11)中從而圍成若干用于安裝上鋼片(12)的矩形區(qū)域，上鋼片(12)中均勻設(shè)有第一圓通孔(121)；上鋼方管外框(11)、上鋼片(12)和上鋼板骨架(16)的下端面位于同一平面；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，其特征在于，上鋼方管外框(11)、上鋼片(12)、上鋼板骨架(16)、鋼板骨架(26)、下鋼方管外框(21)和下鋼片(22)均采用耐熱鋼制成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，其特征在于，上鋼方管外框(11)和下鋼方管外框(21)的長×寬×厚度均為：0.8～1.2m×0.8～1.2m×20mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，其特征在于，上鋼片(12)和下鋼片(22)的長×寬×厚度為：400～600mm×400～600mm×2.0mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，其特征在于，第一圓通孔(121)和第二圓通孔(221)的直徑相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，其特征在于，第一圓通孔(121)和第二圓通孔(221)的直徑為25～50mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝，其特征在于，上鋼板骨架(16)和鋼板骨架(26)的厚度均為2.0mm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種大尺寸超薄板材固溶熱處理工裝；其中上鋼板骨架焊接固定在上鋼方管外框中從而圍成若干用于安裝上鋼片的矩形區(qū)域，上鋼片中均勻設(shè)有第一圓通孔；下鋼板骨架焊接固定在下鋼方管外框中從而圍成若干用于安裝下鋼片的矩形區(qū)域，下鋼片中均勻設(shè)有第二圓通孔；上鋼方管外框的一對側(cè)管壁外設(shè)有兩對上固定圓柱，四個環(huán)眼鉤的環(huán)部套裝在四個下固定圓柱外，環(huán)眼鉤的鉤部卡在上固定圓柱上，超薄板材夾緊在之間上夾板組和下夾板組之間。本技術(shù)解決了大尺寸超薄板材固溶熱處理垂直入水時各部位冷速不均勻?qū)е略诠倘軣崽幚磉^程中材料內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致大尺寸超薄板材扭曲、翹曲、褶皺的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：丁翰林,呂召沖,高浩,樊建中,聶俊輝,趙月紅,別曉鳴,劉文迪,李澤北
受保護(hù)的技術(shù)使用者：有研金屬復(fù)材技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240328
技術(shù)公布日：2024/12/30