一種由碳碳材料制成的熱處理夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由碳碳材料制成的熱處理夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，絕大部分傳統(tǒng)的熱處理夾具都為金屬材料，通過鑄造、焊接等方式組合連接而成，所采用的材質(zhì)多為高溫合金，比如:GH39、GH4049等等。通過上述方式制造而成的夾具具有很多局限性和缺點，夾具在高溫環(huán)境強度降低，焊接點容易出現(xiàn)開裂、斷開的情況，夾具本身易變型，承重能力不足，嚴(yán)重影響夾具使用壽命;金屬材料夾具采用焊接固定式的裝配，變形損壞后的修復(fù)能力差，無法進行修復(fù)再利用；同時，金屬夾具和熱處理零件同屬金屬基體，容易發(fā)生金屬元素擴散，導(dǎo)致熱處理零件受污染，并且在有低熔點合金的情況下，容易產(chǎn)生溶蝕現(xiàn)象，最終導(dǎo)致零件報廢、設(shè)備損壞的情況。
[0003]金屬材料的熱處理夾具由于各種弊端，影響使用效果和壽命，使得夾具更換率極高，提高了生產(chǎn)成本。CFC復(fù)合材料夾具能夠很好的彌補金屬材料夾具的不足之處，提升夾具各項性能，極大的節(jié)約夾具生產(chǎn)制造成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種由碳碳材料制成的熱處理夾具，該由碳碳材料制成的熱處理夾具的主體承載盤的工作板采用CFC復(fù)合材料，其真空狀態(tài)下具有很好的高溫性能，不會產(chǎn)生元素?fù)]發(fā)情況，也不會發(fā)生元素擴散現(xiàn)象，不會產(chǎn)生變形、開
ο
[0005]本實用新型通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。
[0006]本實用新型提供的一種由碳碳材料制成的熱處理夾具，包括主體承載盤、支撐桿和陶瓷支撐管，所述支撐桿上至少設(shè)置有兩層主體承載盤，各層主體承載盤之間由多個陶瓷支撐管支撐;所述主體承載盤上的上下工作板之間設(shè)置有石墨加強塊，且上下工作板和石墨加強塊之間通過沉頭螺釘固定連接;工作板采用CFC復(fù)合材料。
[0007]所述上下工作板之間還設(shè)置有加強筋。
[0008]所述主體承載盤中間設(shè)置有用于將主體承載盤對折的鉸鏈。
[0009]所述工作板上設(shè)置有氣流孔。
[0010]所述工作板上噴涂有鉻化物涂層。
[0011]所述支撐桿的底端設(shè)置有支撐塊。
[0012]所述支撐桿的頂端設(shè)置有吊裝環(huán)。
[0013]所述支撐桿由多節(jié)短桿首尾拼接而成。
[0014]本實用新型的有益效果在于:采用CFC復(fù)合材料作為熱處理夾具，材料自身密度小，可減輕夾具本身的重量，CFC復(fù)合材料主體承載盤屬于碳碳層狀結(jié)構(gòu)，本身強度很高，可以適當(dāng)?shù)脑黾友b爐量，并且真空狀態(tài)下具有很好的高溫性能，使用溫度可以大大提高使用熱處理溫度，并且不易產(chǎn)生變形;夾具的組合使用靈活性提高，可以更具不同熱處理零件、不同熱處理設(shè)備進行相應(yīng)的調(diào)整;夾具的可維修性好，可以延長夾具的使用壽命。整個夾具表面都噴涂有鉻化物涂層，經(jīng)過高溫處理，涂層與基體夾具形成化學(xué)鍵，極大的提高了涂層與基體的結(jié)合力，使其在高溫、高真空、急速冷的情況下不會脫落;同時，鉻化物涂層具有很好的耐磨性和穩(wěn)定性，可以保護夾具不被磨損，并且不會產(chǎn)生有害氣氛污染零件，零件也不會出現(xiàn)熔蝕、重熔現(xiàn)象，可延長夾具的使用壽命，提高熱處理零件質(zhì)量。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2是圖1的俯視圖；
[0017]圖3是圖1中主體承載盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是圖3沿A-A的剖面圖；
[0019]圖5是圖1中支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中:1-主體承載盤，11-加強筋，12-工作板，13-石墨加強塊，14-沉頭螺釘，15-氣流孔，2-支撐塊，3-支撐桿，4-陶瓷支撐管，5_吊裝環(huán)，16-鉸鏈。
【具體實施方式】
[0021]下面進一步描述本實用新型的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0022]如圖1?5所示的一種由碳碳材料制成的熱處理夾具，包括主體承載盤1、支撐桿3和陶瓷支撐管4，所述支撐桿3上至少設(shè)置有兩層主體承載盤I，各層主體承載盤I之間由多個陶瓷支撐管4支撐;所述主體承載盤I上的上下工作板12之間設(shè)置有石墨加強塊13，且上下工作板12和石墨加強塊13之間通過沉頭螺釘14固定連接;工作板12采用CFC復(fù)合材料。采用CFC復(fù)合材料碳碳材料作為熱處理夾具，材料自身密度小，可減輕夾具本身的重量，同時采用空心處理、加強筋強化的設(shè)計，可以進一步減輕夾具重量，使得夾具輕量化，在熱處理設(shè)備裝載重量一定的情況下，可以提高熱處理零件的裝載量。CFC復(fù)合材料主體承載盤屬于碳碳層狀結(jié)構(gòu)，本身強度很高，可以適當(dāng)?shù)脑黾友b爐量，并且真空狀態(tài)下具有很好的高溫性能，使用溫度可以大大提高使用熱處理溫度，并且不易產(chǎn)生變形。經(jīng)過試驗，CFC復(fù)合材料夾具能夠在高溫1400°C、高真空5X10—4Pa的環(huán)境下連續(xù)穩(wěn)定的工作，不會產(chǎn)生元素?fù)]發(fā)情況，也不會發(fā)生元素擴散現(xiàn)象；同時，夾具可承受最高為1Bar氣淬強度，不會產(chǎn)生變形、開裂的不良現(xiàn)象。
[0023]主體承載盤I中間設(shè)置有用于將主體承載盤I對折的鉸鏈16，增加了主體承載盤I使用的靈活性。
[0024]所述上下工作板12之間還設(shè)置有加強筋11。同時采用空心處理、加強筋強化的設(shè)計，可以進一步減輕夾具重量，使得夾具輕量化，在熱處理設(shè)備裝載重量一定的情況下，可以提高熱處理零件的裝載量。所述工作板12上設(shè)置有氣流孔15，所述工作板12上噴涂有鉻化物涂層。整個夾具表面都噴涂有鉻化物涂層，經(jīng)過高溫處理，涂層與基體夾具形成化學(xué)鍵，極大的提高了涂層與基體的結(jié)合力，使其在高溫、高真空、急速冷的情況下不會脫落。同時，鉻化物涂層具有很好的耐磨性和穩(wěn)定性，可以保護夾具不被磨損，并且不會產(chǎn)生有害氣氛污染零件，零件也不會出現(xiàn)熔蝕、重熔現(xiàn)象，可延長夾具的使用壽命，提高熱處理零件質(zhì)量。
[0025]所述支撐桿3的底端設(shè)置有支撐塊2，所述支撐桿3由多節(jié)短桿首尾拼接而成，其頂端設(shè)置有吊裝環(huán)5。
[0026]整個夾具采用金屬制件緊固連接組合的方式，夾具的組合使用靈活性提高，可以更具不同熱處理零件、不同熱處理設(shè)備進行相應(yīng)的調(diào)整;夾具維修時只需要拆卸緊固件進行分解維修，也可直接更換支撐、緊固部件即可，夾具的可維修性好，可以延長夾具的使用壽命O
[0027]CFC主體承載盤是夾具的重點，采用層狀碳材質(zhì)制作而成，經(jīng)過特殊處理，具有很好的強度和耐熱性，運用空心處理和加強筋強化的方式制備，在節(jié)省材料的同時可減輕夾具的重量。表面都噴涂有鉻化物涂層，經(jīng)過高溫處理，涂層與基體夾具形成化學(xué)鍵，極大的提高了涂層與基體的結(jié)合力，使其在高溫、高真空、急速冷的情況下不會脫落，提高了夾具的耐磨性和穩(wěn)定性。CFC復(fù)合材料夾具通過機械緊固組裝而成，具有很好的靈活性，可以根據(jù)熱處理零件尺寸調(diào)整夾具形狀，夾具的層高可以自行調(diào)整，并且可以設(shè)計為方形、圓柱形等各種形狀。通過加裝墊片的方式，可以作為臺階型的零件熱處理夾具，具有可通用性。CFC復(fù)合材料夾具表面涂有穩(wěn)定性涂層，夾具高溫性能好，對熱處理零件不會產(chǎn)生任何元素擴散或者氣氛污染。所以CFC夾具可以運用于高溫合金、不銹鋼、鈦合金等多種材料的真空熱處理，具有廣泛的實用性。
【主權(quán)項】
1.一種由碳碳材料制成的熱處理夾具，包括主體承載盤(I)、支撐桿(3)和陶瓷支撐管(4)，所述支撐桿(3)上至少設(shè)置有兩層主體承載盤(I)，各層主體承載盤(I)之間由多個陶瓷支撐管(4)支撐，其特征在于:所述主體承載盤(I)上的上下工作板(12)之間設(shè)置有石墨加強塊(13)，且上下工作板(12)和石墨加強塊(13)之間通過沉頭螺釘(14)固定連接;工作板(12)采用CFC復(fù)合材料。2.如權(quán)利要求1所述的由碳碳材料制成的熱處理夾具，其特征在于:所述上下工作板(12)之間還設(shè)置有加強筋(11)。3.如權(quán)利要求1所述的由碳碳材料制成的熱處理夾具，其特征在于:所述主體承載盤(I)中間設(shè)置有用于將主體承載盤(I)對折的鉸鏈(16)。4.如權(quán)利要求1所述的由碳碳材料制成的熱處理夾具，其特征在于:所述工作板(12)上設(shè)置有氣流孔(15)。5.如權(quán)利要求1?4中任一所述的由碳碳材料制成的熱處理夾具，其特征在于:所述工作板(12)上噴涂有鉻化物涂層。6.如權(quán)利要求1所述的由碳碳材料制成的熱處理夾具，其特征在于:所述支撐桿(3)的底端設(shè)置有支撐塊(2)。7.如權(quán)利要求1或6所述的由碳碳材料制成的熱處理夾具，其特征在于:所述支撐桿(3)的頂端設(shè)置有吊裝環(huán)(5)。8.如權(quán)利要求1、2、3、4和6中任一所述的由碳碳材料制成的熱處理夾具，其特征在于:所述支撐桿(3)由多節(jié)短桿首尾拼接而成。
【專利摘要】本實用新型提供了一種由碳碳材料制成的熱處理夾具，包括主體承載盤、支撐桿和陶瓷支撐管，所述支撐桿上至少設(shè)置有兩層主體承載盤，各層主體承載盤之間由多個陶瓷支撐管支撐；所述主體承載盤上的上下工作板之間設(shè)置有石墨加強塊，且上下工作板和石墨加強塊之間通過沉頭螺釘固定連接；工作板采用CFC復(fù)合材料。本實用新型采用CFC復(fù)合材料(碳碳材料)作為熱處理夾具，材料自身密度小，可減輕夾具本身的重量，使用溫度可以大大提高使用熱處理溫度，并且不易產(chǎn)生變形；整個夾具表面都噴涂有鉻化物涂層具有很好的耐磨性和穩(wěn)定性，并且不會產(chǎn)生有害氣氛污染零件，零件也不會出現(xiàn)熔蝕、重熔現(xiàn)象，可延長夾具的使用壽命，提高熱處理零件質(zhì)量。
【IPC分類】C21D9/00
【公開號】CN205205184
【申請?zhí)枴緾N201521018649
【發(fā)明人】丁貴樂, 耿景東, 陸春羽
【申請人】貴州黎陽航空動力有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月9日