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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103602801103602801A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310643114.3(22)申请日2013.12.03(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人张以都吕田(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人王顺荣唐爱华(51)Int.Cl.C21D10/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种热振复合残余应力均化的方法(57)摘要本发明一种热振复合残余应力均化的方法,该方法包括以下步骤:一、分析时效件的残余应力分布,以获知残余应力整体水平;二、确定评价残余应力均化效果的应用方式,完成热振复合时效前期测试;三、制定热振复合残余应力均化方法的热与振动实施方案,制定工艺流程,选取温度、激振力、激振频率、激振位置、支撑位置和工作时间等工艺参数;四、依据所选工艺参数,对工件实施热振复合时效残余应力均化;五、进行热振复合时效后期测试,评价热振复合残余应力均化效果。本发明利用热和振动的复合效应实现残余应力均化,加强振动时效的效果,提高工件的使用稳定性。CN103602801ACN103628ACN103602801A权利要求书1/1页1.一种热振复合残余应力均化的方法,其特征在于:该方法具体步骤如下:步骤一:根据生产实践中残余应力测试经验及结合计算机数值仿真技术,分析时效件的残余应力分布规律,并且选取时效件特定参考位置;步骤二:为了评价残余应力均化效果,对步骤一选取的时效件特定参考位置,进行热振复合时效前的残余应力测试和尺寸形状测定;步骤三:分析时效件的材料和结构形状,确定适合时效件的先热后振或者热振同时的方案,并完成相关工艺流程的制定,从而选取出温度、激振力、激振频率、激振位置、支撑位置和工作时间工艺参数;步骤四:在自制的热振复合时效设备中,根据步骤三得到的工艺方案和工艺参数,将时效件安装在振动平台合适位置处,进而实施热振复合时效;步骤五:热振复合时效完成后,对步骤一选取的特定位置再次进行残余应力测试和尺寸形状测定,以便获知热振复合时效对时效件的作用效果。2.根据权利要求1所述的一种热振复合残余应力均化的方法,其特征在于:步骤三中所述的“分析时效件的材料和结构形状,确定适合时效件的先热后振或者热振同时的方案,并完成相关工艺流程的制定,从而选取出温度、激振力、激振频率、激振位置、支撑位置和工作时间工艺参数”,其具体实现过程如下:由时效件的材料和结构形状分析其模态参数,对于体积小,刚度低特征的时效件采用先热后振的方案;对于体积大,刚度高特征的时效件采用热振同时的方案;根据时效件材料的组织形态和性能,选取合适的热时效温度,如对于铝合金时效件的作用温度范围为100-250℃;根据时效件的结构形状选取合适的热时效工作时间和冷却方式,如薄壁件选取保温时间约为20分钟,并选取随炉冷却方式;根据时效件的结构形状特点选择振动相关工艺参数,如梁类型时效件在振动台上的装夹位置选取,激振器在振动台上的激振位置选取,振动台的支撑方式选取及激振时间和激振频率的选择。3.根据权利要求1所述的一种热振复合残余应力均化的方法,其特征在于:步骤四中所述的“在自制的热振复合时效设备中,根据步骤三得到的工艺方案和工艺参数,将时效件安装在振动平台合适位置处,进而实施热振复合时效”,其具体实现过程如下:由于自制的热振复合时效设备中其热时效系统控制时效件的温度作用场,不影响振动时效系统的硬件工作,因此先将振动时效系统根据步骤三得到的振动相关参数进行搭建,然后将时效件直接安装在振动平台合适位置处,之后完成热时效系统的搭建;过后根据步骤三得到的热时效温度参数对热时效系统的控制器进行设置,根据步骤三得到的激振频率参数对振动时效系统的控制器进行设置,进而根据步骤三制定的工艺流程完成时效件的热振复合时效实施。2CN103602801A说明书1/4页一种热振复合残余应力均化的方法技术领域[0001]本发明涉及一种热振复合残余应力均化的方法,它是一种利用热时效和振动时效的复合效应实现金属工件或者毛坯残余应力均化的方法。本发明属于机械制造中的产品质量控制工艺技术领域。背景技术[0002]随着国民经济的稳步发展以及科技进步的需要,以航空航天为代表的先进制造领域对产品的性能要求越来越高。然而飞机采用的大型整体薄壁结构件在机械加工过程中往往会出现加工变形超标问题,直接导致工件报废、工期延误等不良后果;航空发动机上一些热端关键件在高温和振动的工作条件下,也会产生较大的服役变形,直接影响零件的工作状态和使用寿命;而航天关重件因为性能需要,成本昂