[发明专利]一种曲面零件的电阻加热局部热处理隔热方法

说明书

本发明公开了一种曲面零件的电阻加热局部热处理隔热方法，包括S1、采用3D激光扫描仪扫描零件目标曲面，获取目标曲面的三维坐标；S2、根据获取的三维坐标和目标曲面的设计蓝图，构建目标曲面的3D修复模型；S3、根据所述3D修复模型，控制机床对隔热片板材进行数控成型，得到与目标曲面外形相同的成型隔热片板材；S4、根据目标曲面加热区尺寸，对成型隔热片板材开孔，开孔尺寸大于目标曲面加热区尺寸；S5、对成型隔热片板材内表面喷涂氧化钇热障涂层，对其外表面依次喷涂结合层、氧化锆涂层和反射层；S6、将成型隔热片板材放置于零件目标曲面和加热片之间，并将成型隔热片板材上的开孔正对于目标曲面加热区；S7、开启加热片进行目标零件的局部热处理。

技术领域

本发明属于热隔离的技术领域，具体涉及一种曲面零件的电阻加热局部热处理隔热方法。

背景技术

大型零部件在机加工到最终尺寸时，如出现局部表面缺陷(如荧光缺陷显示)，需要采用补焊去除表面缺陷。因补焊后会造成焊接位置应力集中，焊接后未进行热处理可能导致零件在使用环境中性能恶化从而发生失效故障，所以在焊接后需要进行热处理消除焊接应力。因零件已机加工到最终尺寸，整体热处理变形较大且难以控制，所以采用局部热处理来消除焊接应力。

局部热处理是指将零件的焊缝区与、焊接热影响区及临近的母材采取局部加热的热处理方式，局部热处理广泛的用于零件的局部改性或局部消除应力。现有的局部加热源分为3种：电阻加热、感应加热和辐射灯加热。

电阻加热采用电阻丝串陶瓷片，可以覆盖形状复杂的曲面，并且可以在一个设定温度下保温一定时间。感应加热可快速加热和冷却，但无法在一个设定温度范围下进行保温。辐射加热适合于平面加热，但无法用于复杂型面。

对于零件表面为复杂型面，并需要在设定温度局部热处理，选用电阻加热方式。热处理工艺如下：热处理零部件局部修复补焊区域加热至704±14℃，保持45-60分钟后随炉冷却至室温。

最终尺寸的零件表面出现缺陷(如荧光缺陷显示)，焊缝区和焊接热影响区尺寸一般为Φ12-Φ15mm，该区域即为热处理目标区域，热处理目标区域保证704±14℃，而其余区域为非目标区域，由局部热处理的热影响区和邻近母材组成，该区域应尽量缩小热影响(降低热影响区域和降低热影响区域温度)，以此减少零件变形和氧化。

传统的电阻加热区域取决于加热片的面积，例如尺寸为100X100mm的加热片，会导致加热区域至少为100X100mm，该加热区域远远大于目标加热区域：Φ12-Φ15mm。而缩小加热片尺寸，会导致功率下降，无法达到设定温度，加热片尺寸一般不小于100X100mm。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种曲面零件的电阻加热局部热处理隔热方法，以解决传统电阻加热加热和隔热效果不佳的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种曲面零件的电阻加热局部热处理隔热方法，其包括：

S1、采用3D激光扫描仪扫描零件目标曲面，获取目标曲面的三维坐标；

S2、根据获取的三维坐标和目标曲面的设计蓝图，构建目标曲面的3D修复模型；

S3、根据所述3D修复模型，控制机床对隔热片板材进行数控成型，得到与目标曲面外形相同的成型隔热片板材；

S4、根据目标曲面加热区尺寸，对成型隔热片板材开孔，开孔尺寸大于目标曲面加热区尺寸；

S5、对成型隔热片板材内表面喷涂氧化钇热障涂层，对其外表面依次喷涂结合层、氧化锆涂层和反射层；

S6、将成型隔热片板材放置于零件目标曲面和加热片之间，并将成型隔热片板材上的开孔正对于目标曲面加热区；

S7、开启加热片进行目标零件的局部热处理。