[发明专利]非调质钢汽车发动机连杆锻件消除内应力的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热退火消除内应力的方法及装置，具体涉及一种非调质钢汽车发动机连杆锻件消除内应力的方法及装置。

背景技术

目前在国内外锻造行业，汽车发动机胀断式连杆（采用非调质钢锻造成形并通过空冷技术生产的连杆），因裂解错位问题导致连杆报废，已经是一个普遍的问题。而裂解错位产生的主要原因就是锻造产生的内应力，那么如何消除内应力就成为了各锻造企业不得不面对的一个问题。

传统的消除内应力的方法是：将锻件加热到一定的温度后，进行保温一段时间，然后自然冷却。上述方法存在一定的缺点和不足，具体表现为：锻件在加热过程中表面会产生氧化情况，消除内应力后，需要重新清理表面，导致废品增加，成本增加；锻件表面的脱碳层超差，不能满足产品要求。而且，传统消除内应力时所采用的热处理设备一般都是单型腔室，升温、保温、降温，都在一个腔室内完成，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非调质钢汽车发动机连杆锻件消除内应力的方法及装置，从而使非调质钢汽车发动机连杆锻件锻造后在不产生氧化的情况下，消除内应力，保持锻件良好的外观形象，并且实现连续生产，提供工作效率。

为了实现上述目的，本发明公开了非调质钢汽车发动机连杆锻件消除内应力的方法，所述方法采用制氮装置从空气中制造氮气，通过干燥装置去除氮气中的水份，然后再经过空压装置产生一定的压力，使氮气进入热处理装置，通过控制热处理设备内部每个炉腔的温度与氮气的含量，精确地控制炉腔内O₂的含量，精确的控制了锻件内应力消除情况。具体操作步骤如下：

步骤一、非调质钢件锻造成形后，进行抛丸处理，清除锻件表面的氧化皮；

步骤二、在氮气保护下对热处理装置进行加热，当炉腔内的温度升至350℃-400℃，氧气含量≤0.2%后对锻件进行加热，70-80min后，加热升温至540℃-560℃，保温90min；

步骤三、将锻件在氮气保护下降温处理，50min后，温度达到100℃以下出炉，在空气中自然冷却。

作为本发明的优选，步骤二所述的锻件加热升温温度为550℃，加热时间为70min时最佳。

作为本发明的优选，步骤二、三所述的氮气，纯度为99.999%时最佳。

本发明所述的非调质钢可以为70MnVS4、36MnVS4、C70S6或46MnVS5。

本发明也公开了一种非调质钢汽车发动机连杆锻件消除内应力的装置，所述装置包括制氮装置、干燥装置、空压装置和热处理装置，所述热处理装置包括炉体、进气管道、出气管道、进料炉门、出料炉门、加热装置、控制柜，其特征在于：还包括隔断门、断热板和传送机构，所述炉体内部通过隔断门及断热板被分隔成升温、保温腔室及降温腔室；所述隔断门通过滑动装置与炉体两侧连接，并且相对炉体上下滑动；所述断热板位于隔断门正下方，底部与炉体底部固定连接；所述进气管道设置在升温、保温腔室及降温腔室上方，与空压装置连接；所述出气管道设置在升温、保温腔室及降温腔室上方；所述传送机构具有一定宽度，贯穿设置在整个炉腔内部，其底部放置在断热板上方，两端与外界相通；所述进料炉门设置在升温、保温炉腔一侧，传送机构上方，并与传送机构传送方向一致；所述出料炉门设置在降温腔室一侧，与进料炉门位置相对应；所述加热装置设置在升温、保温炉腔两侧；所述控制柜设置在炉体外部，用于设定、监控升温、保温腔室及降温腔室内部各个参数。

作为本发明的优选，所述热处理装置中的隔断门选择隔热材料制成或在隔断门至少一侧表面涂有隔热涂料。

作为本发明的优选，所述热处理装置还包括风机，所述风机位于升温、保温炉腔及降温炉腔顶部各一个。

另外，本发明所述的热处理装置通过互联网可以将控制柜与电脑连接，实现自动编程，从而控制每个炉腔内的加热温度和O₂的含量，根据不同的非调制钢锻件的消除内应力的要求进行调整。

本发明的优点和效果：

1、本发明消除内应力的方法，能够使锻件锻造后在不产生氧化的情况下，将锻件内的内应力彻底消除，并保持锻件良好的外观形象。

2、本发明消除内应力的装置，结构简单，操作方便，严格控制炉腔内的含氧量及加热温度和时间，精确的控制了内应力消除的情况，可以连续工作，提高了生产效率，降低生产成本。

3、本发明消除内应力的装置，通过对热处理装置中相关参数的设定，可以满足不同的非调制钢锻件内应力消除的要求。

附图说明

图1为本发明消除内应力的装置结构示意图。