fin) = BV(Sb · λ );
[0114] 經(jīng)計(jì)算BiA:BiB= 5:1，設(shè)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件的A區(qū)散熱面積為SSa m2,經(jīng)測(cè)量 SA: Sb= 1:4,且純銅的室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為λ fin= 401WAm· cC )，2024鋁合為4. 5 % Cu 鑄鋁，室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為λ = 163W(m · °C )，因此，由Bi^(Sfin · λ fin) = BiV(SB · λ ) 計(jì)算可知Sfin= 8S A;
[0115] 三、熱處理：
[0116] 將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，隨爐升溫至溫度為550°C，然后在溫度為 550°C下保溫2h，取出構(gòu)件在油溫為25°C的條件下油淬或在水溫為25°C的條件下水淬，得 到熱加工后的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件，即完成差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法。
[0117] 利用ABAQUS軟件，對(duì)實(shí)施例一至三得到熱加工后的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件進(jìn)行變形 量測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0118] 表1變形量（單位mm)
[0120] 從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)，利用實(shí)施例一至三的方法制備的熱加工后的 差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件的徑向變形顯著降低，徑向變形降低2/3以上。
[0121] 因此，本發(fā)明方法對(duì)于差異壁厚大型金屬薄壁構(gòu)件變形具有顯著降低作用，一方 面因變形最小使成品率達(dá)到100% ;另一方面，構(gòu)件內(nèi)部因殘余應(yīng)力最小，亦提高了構(gòu)件的 服役壽命及可靠性，經(jīng)濟(jì)效益巨大。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于它是按照以下步驟進(jìn)行 的： 一、 散熱器材料的確定： 差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由構(gòu)件材料制備而成，散熱器由散熱材料制備而成； 所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件最大壁厚為Hm，所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件最小壁厚為hm， 且H-h>Ο; 所述的散熱材料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)大于構(gòu)件材料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)； 二、安裝散熱器： 將散熱器鑲嵌在差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件外壁，得到裝有散熱器的構(gòu)件，且在差異壁厚復(fù)雜 構(gòu)件上任意取兩處為Α區(qū)和Β區(qū)，Α區(qū)壁厚大于Β區(qū)壁厚，且Β區(qū)外壁不鑲嵌散熱器，設(shè)差 異壁厚復(fù)雜構(gòu)件的A區(qū)比歐數(shù)為BiA，A區(qū)外壁對(duì)應(yīng)的散熱器散熱面積為Sfinm2,A區(qū)散熱材 料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為AfinWAm*°C)，設(shè)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件的B區(qū)比歐數(shù)為BiB，差異壁 厚復(fù)雜構(gòu)件的B區(qū)散熱面積為SBm2,構(gòu)件材料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為11八!11*°(：)，使得扮夕 (sfin ·入fin) =bv(sb ·λ); 三、 熱處理： 將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，然后進(jìn)行加熱、保溫及淬火冷卻，即完成差異壁厚 復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法； 所述的淬火冷卻為油淬或水淬。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于步 驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由鋁合金制備而成，散熱器材料為銅材料或石墨材料；步驟一 中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由鋼鐵制備而成，散熱器材料為鋁材料或銅材料；步驟一中當(dāng)差異 壁厚復(fù)雜構(gòu)件由鈦合金制備而成，散熱器材料為鐵材料、鋁材料或銅材料。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于 步驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由30CrMnSiA鋼鐵制備而成，步驟三具體是按以下步驟進(jìn)行 的：將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，隨爐升溫至溫度為860°C，然后在溫度為860°C下 保溫2h，取出構(gòu)件并在水溫為25°C的條件下水淬，即完成差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變 形控制方法。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于 步驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由TA15鈦合金制備而成，步驟三具體是按以下步驟進(jìn)行的： 將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，隨爐升溫至溫度為800°C，然后在溫度為800°C下保溫 2h，取出構(gòu)件并在油溫為25°C的條件下油淬，即完成差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控 制方法。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于步 驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由2024鋁合金合金制備而成，步驟三具體是按以下步驟進(jìn)行 的：將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，隨爐升溫至溫度為550°C，然后在溫度為550°C下 保溫2h，取出構(gòu)件在油溫為25°C的條件下油淬或在水溫為25°C的條件下水淬，即完成差異 壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法。6. 差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于它是按照以下步驟進(jìn)行 的： 一、 散熱器材料的確定： 差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由構(gòu)件材料制備而成，散熱器由散熱材料制備而成； 所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件最大壁厚為Hm，所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件最小壁厚為hm， 且H-h>Ο; 所述的散熱材料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)大于構(gòu)件材料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)； 二、安裝散熱器： 將散熱器鑲嵌在差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件外壁，得到裝有散熱器的構(gòu)件，且在差異壁厚復(fù)雜 構(gòu)件上任意取兩處為Α區(qū)和Β區(qū)，Α區(qū)壁厚大于Β區(qū)壁厚，且Α區(qū)和Β區(qū)外壁均鑲嵌散熱 器，設(shè)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件的A區(qū)比歐數(shù)為BiA，A區(qū)外壁對(duì)應(yīng)的散熱器散熱面積為SfinAm2， A區(qū)散熱材料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為λfinAWAm· °C)，設(shè)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件的B區(qū)比歐數(shù)為 BiB，B區(qū)外壁對(duì)應(yīng)的散熱器散熱面積為SfinBm2，B區(qū)散熱材料室溫時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為λ?ιηΒW/ (m·Γ)，使得BV(SfinA ·λfinA) =BV(SfinB ·λfinB); 三、 熱處理： 將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，然后進(jìn)行加熱、保溫及淬火冷卻，即完成差異壁厚 復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法； 所述的淬火冷卻為油淬或水淬。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于步 驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由鋁合金制備而成，散熱器材料為銅材料或石墨材料；步驟一 中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由鋼鐵制備而成，散熱器材料為鋁材料或銅材料；步驟一中當(dāng)差異 壁厚復(fù)雜構(gòu)件由鈦合金制備而成，散熱器材料為鐵材料、鋁材料或銅材料。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于 步驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由30CrMnSiA鋼鐵制備而成，步驟三具體是按以下步驟進(jìn)行 的：將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，隨爐升溫至溫度為860°C，然后在溫度為860°C下 保溫2h，取出構(gòu)件并在水溫為25°C的條件下水淬，即完成差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變 形控制方法。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于 步驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由TA15鈦合金制備而成，步驟三具體是按以下步驟進(jìn)行的： 將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，隨爐升溫至溫度為800°C，然后在溫度為800°C下保溫 2h，取出構(gòu)件并在油溫為25°C的條件下油淬，即完成差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控 制方法。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，其特征在于 步驟一中當(dāng)差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件由2024鋁合金合金制備而成，步驟三具體是按以下步驟進(jìn) 行的：將裝有散熱器的構(gòu)件置于加熱爐內(nèi)，隨爐升溫至溫度為550°C，然后在溫度為550°C 下保溫2h，取出構(gòu)件在油溫為25°C的條件下油淬或在水溫為25°C的條件下水淬，即完成差 異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法。
【專利摘要】差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法，本發(fā)明涉及熱加工過程金屬構(gòu)件變形控制方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱處理過程中存在變形的問題。方法：一、散熱器材料的確定；二、安裝散熱器；三、熱處理，即完成差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法。本發(fā)明用于差異壁厚復(fù)雜構(gòu)件熱加工過程變形控制方法。
【IPC分類】C21D11/00, C21D9/00
【公開號(hào)】CN105385823
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510795851
【發(fā)明人】閆牧夫, 張程菘, 王祎雪, 張雁祥
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日