[发明专利]用于感应加热局部热处理的模块化夹具及其使用方法

说明书

本发明提供一种用于感应加热局部热处理的模块化夹具及其使用方法。本发明包括导热夹具体、隔热夹具体、压板和压紧机构，所述导热夹具体通过其上的外台阶与隔热夹具体的内台阶装配，并贴合待热处理零部件表面，所述导热夹具体的内部设有用于露出待加热区域的通孔；所述压紧机构包括铰链式连接的支撑块和压紧块，所述支撑块支撑所述压板的底面，所述压紧块压紧所述隔热夹具体的顶面，以夹紧待热处理零部件。在使用时，根据待加热区域的面积大小选定导热夹具体与隔热夹具体的规格。本发明可实现对待热处理零部件修复区域的加热面积大小和加热温度的精确控制，解决加热过程中产生变形超差的问题，且操作简单、成本低，普适性好。

技术领域：

本发明属于金属零部件修复后的局部热处理技术领域，尤其涉及一种用于感应加热局部热处理的模块化夹具及其使用方法。

背景技术：

航空航天领域中，对于在服役过程出现裂纹、腐蚀、磨损等损伤失效的大型薄壁零部件，采用激光增材修复、氩弧焊接、电子束焊接等工艺实现快速修复，可延长零部件使用寿命，挽回经济损失。但零部件修复部位不可避免地会产生残余应力及性能弱化，对工件性能及使用稳定性产生不利影响。

热处理可有效消除修复零部件残余应力、提高零部件力学性能。然而对于大型薄壁零部件而言，采用整体真空热处理需要装夹保证的位置和尺寸精度繁多、容易引起新的变形超差，且专用热处理校形夹具结构复杂难于制造且成本高。采用感应加热局部热处理方法可有效解决整体真空热处理的弊端，其加热面积大小和加热温度直接决定着应力消减及组织调控的效果。因此，如何实现加热面积大小和加热温度精确控制、避免因局部热处理产生变形超差问题是现阶段感应加热局部热处理需要解决的问题。

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于零部件自支撑的方式设计的用于感应加热局部热处理的模块化夹具，可实现对工件修复部位的可靠装夹，完成对修复区域的精确加热，并能控制修复工件变形。

本发明采用如下技术方案：提供一种用于感应加热局部热处理的模块化夹具，包括导热夹具体、隔热夹具体、压板和压紧机构，所述导热夹具体的底面贴合待热处理零部件表面，所述导热夹具体的内部设有贯通其顶面和底面的通孔用于露出待加热区域，所述导热夹具体的外部成型有外台阶，所述隔热夹具体的内部成型有与所述外台阶配合的内台阶，使所述隔热夹具体装配在所述导热夹具体上；所述压板贴合在与所述待热处理零部件表面相对的另一表面；所述压紧机构压紧所述隔热夹具体和所述压板以夹紧待热处理零部件。

所述压紧机构包括支撑块和压紧块，所述支撑块与所述压紧块通过圆柱销铰链式连接，所述支撑块支撑所述压板的底面，所述压紧块压紧所述隔热夹具体的顶面，所述压紧块与所述支撑块之间用内六角螺栓紧固压紧。

所述支撑块为L形。

所述压紧机构的个数与位置根据待热处理零部件的种类和待加热区域的位置选定。

优选的，所述压紧机构的个数为三个，呈等腰三角形排布压紧所述隔热夹具体和所述压板以夹紧待热处理零部件。

所述导热夹具体采用310S不锈钢材料制成，所述隔热夹具体采用氧化铝陶瓷材料制成。

所述导热夹具体与所述隔热夹具体的规格根据待加热区域的面积大小来选定。

所述压板的型面根据压板与待热处理零部件抵接的表面进行匹配。

本发明还提供一种上述用于感应加热局部热处理的模块化夹具的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、根据待热处理零部件的待加热区域面积大小选定相应规格的导热夹具体和隔热夹具体；

步骤2、将所述隔热夹具体与所述导热夹具体匹配组合好，将导热夹具体底面贴合待热处理零部件表面，使导热夹具体内部的通孔对准待加热区域；将压板贴合在与所述待热处理零部件表面相对的另一表面；