一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法
【專利摘要】一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，涉及金屬材料熱處理【技術領域】，所述方法通過在環形零件（4）上選擇測量直徑（5），并在測量直徑（5）的兩端分別設置試塊A（1）和試塊B（2），利用激光測距裝置將光束穿過試塊A（1）中部的通孔打到試塊B（2）的上部一邊邊緣處和試塊A（1）邊緣處，分別記錄下冷態下和高溫狀態下的測量距離以獲取變形量；本發明操作簡單、測量誤差較小，且在高溫下也能完成對大型環類零件橢圓變形的測量。
【專利說明】一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法
[0001]【【技術領域】】本發明屬于金屬材料熱處理【技術領域】，尤其是涉及一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法。
[0002]【【背景技術】】
公知的，輪帶、滾圈等大型環類零件是大型窯磨類產品上的關鍵零件，這種環類零件外徑較大，壁厚也較厚，在熱處理時通常采用臺車爐加熱，在熱處理的過程中環類零件極易發生橢圓變形，一旦環類零件出現變形就會給后期的機械加工帶來了很大的困難，操作工人通常為了能夠加工出圖紙要求的產品，就不得不在制作毛坯的過程中，將毛坯的厚度余量放大，使其大于變形量，這樣不但造成材料的嚴重浪費，更為關鍵的是，零件的熱處理橢圓變形會導致后續內外圓各部加工量不同，從而影響零件外圓工作面硬度的均勻性，最終影響產品的使用性能；而一旦熱處理過程的橢圓變形大于所留余量，又將造成產品無法進行機械加工而報廢；通常零件的橢圓變形是由于加熱、保溫及冷卻過程組織和溫度的不均勻性引起的，而這些不均勻性則和零件配爐位置、原始組織狀態、加熱及保溫過程爐內溫度的均勻性、冷卻過程冷卻介質的均勻性等多因素有關，為了減少零件的橢圓變形量，就需對橢圓變形發生的階段及原因進行分析，以便確定導致冷卻變形的因素，進而加以控制，通常冷態下尺寸測量比較好操作，而在加熱及保溫后的高溫階段的橢圓變形量的測量卻存在一定的困難，尤其是在奧氏體化溫度保溫時，其溫度一般在800°C以上，使測量橢圓變形量變得更加困難，而找出一種能夠測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法成為本領域技術人員的基本訴求。
[0003]【
【發明內容】
】
為了克服【背景技術】中的不足，本發明公開了一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，所述方法通過在環形零件上選擇測量直徑，并在測量直徑的兩端分別設置試塊A和試塊B，利用激光測距裝置將光束穿過試塊A中部的通孔打到試塊B的上部一邊邊緣處和試塊A邊緣處，分別記錄下冷態下和高溫狀態下的測量距離以獲取變形量；本發明操作簡單、測量誤差較小，且在高溫下也能完成對大型環類零件橢圓變形的測量。
[0004]為了實現上述發明的目的，本發明采用如下技術方案:
一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，所述方法包括選擇測量直徑、冷態下記錄測量距離、高溫狀態下記錄測量距離和變形量的獲取，具體操作步驟如下:
1)選擇測量直徑:
在加熱前冷態下的環形零件上面選擇一條直徑為測量直徑，在測量直徑的一端固定一個試塊B，在測量直徑的另一端固定一個中部設有通孔的試塊A ；
2)冷態下記錄測量距離:
接上一步驟，將固定有固定試塊B和試塊A的環形零件裝爐支護，在爐子的周圍架起固定平臺，在固定平臺上利用激光測距裝置將光束穿過試塊A中部的通孔打到試塊B的上部一邊邊緣處，在試塊B上部一邊邊緣處的光斑上做標記，并記錄測量距離L1，然后水平輕微移動激光測距儀，將光束打到試塊A邊緣處，在試塊A邊緣處的光斑上做標記，記錄測量距離L2，計算距離差AL= L1- L2 ；
3)高溫狀態下記錄測量距離:
接上一步驟，在高溫狀態下根據零件的膨脹系數調高固定平臺，在固定平臺上利用激光測距裝置將光束穿過試塊A中部的通孔打到試塊B上部的一邊邊緣處的光斑上，并記錄測量距離L1'，然后水平輕微移動激光測距儀，將光束打到試塊A的邊緣處的光斑上，記錄測量距離L2'，計算距離差Λ L' = LI' - L2/ ；
4)獲取變形量:
接上一步驟，在加熱前后Α= Λ L' -Λ L的值為測量直徑的變形量。 [0005]所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，在步驟1中所述試塊A和試塊B為大小相等的方形試塊，所述的試塊A和試塊B分別焊接在測量直徑的兩端，焊接方式為點焊焊接。
[0006]所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，在步驟2中所述的激光測距裝置包括激光測距儀和激光測距儀底座。
[0007]所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，所述的激光測距底座為角鐵或槽鋼加工制作的工裝。
[0008]所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，在步驟1中所述的測量直徑選擇為至少四條，每條直徑與相鄰直徑的夾角相等。
[0009]所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，在步驟2和步驟3中所述的在光斑上做標記，所述標記為在高溫下不脫落的標識物，所述標識物為鉛油。
[0010]由于采用上述技術方案，本發明具有如下有益效果:
本發明所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，所述方法通過在環形零件4上選擇測量直徑5，并在測量直徑5的兩端分別設置試塊A1和試塊B2，并利用激光測距裝置將光束穿過試塊A1中部的通孔打到試塊B2的上部一邊邊緣處和試塊A1的邊緣處，分別記錄下冷態下和高溫狀態下的測量距離以獲取變形量；本發明操作簡單、測量誤差較小，且在高溫下也能完成對大型環類零件橢圓變形的測量。
[0011]【【專利附圖】

【附圖說明】】
圖1是本發明的主視圖；
圖2是本發明的俯視圖；
在圖中:1、試塊A ;2、試塊B ;3、固定平臺；4、環形零件；5、測量直徑。
[0012]【【具體實施方式】】
參考下面的實施例，可以更詳細地解釋本發明；但是，本發明并不局限于這些實施例。
[0013]結合附圖1所述的一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，所述方法包括選擇測量直徑、冷態下記錄測量距離、高溫狀態下記錄測量距離和變形量的獲取，具體操作步驟如下:
1)選擇測量直徑:
在加熱前冷態下的環形零件4上面選擇一條直徑為測量直徑5，在測量直徑5的一端固定一個試塊B2，在測量直徑5的另一端固定一個中部設有通孔的試塊A1，所述試塊A1和試塊B2為大小相等的方形試塊，所述的試塊A1和試塊B2分別焊接在測量直徑5的兩端，焊接方式為點焊焊接；所述的測量直徑5選擇為至少四條，每條直徑與相鄰直徑的夾角相等；2)冷態下記錄測量距離:
接上一步驟，將固定試塊B2和試塊A1的有環形零件裝爐支護，在爐子的周圍架起固定平臺3，在固定平臺3上利用激光測距裝置將光束穿過試塊A1中部的通孔打到試塊B2的上部一邊邊緣處，在試塊B2上部一邊邊緣處的光斑上做標記，并記錄測量距離L1，然后水平輕微移動激光測距儀，將光束打到試塊A1邊緣處，在A1邊緣處的光斑上做標記，記錄測量距離L2，計算距離差AL= L1- L2 ;所述的激光測距裝置包括激光測距儀和激光測距儀底座；所述的激光測距底座為角鐵或槽鋼加工制作的工裝；所述標記為在高溫下不脫落的標識物，所述標識物為鉛油。
[0014]3)高溫狀態下記錄測量距離:
接上一步驟，在高溫狀態下根據零件的膨脹系數調高固定平臺3，在固定平臺3上利用激光測距裝置將光束穿過試塊A1中部的通孔打到試塊B2上部的一邊邊緣處的光斑上，并記錄測量距離L1'，然后水平輕微移動激光測距儀，將光束打到A1邊緣處的光斑上，記錄測量距離L2'，計算距離差Λ L' = LI' - L2/ ；
4)獲取變形量:
接上一步驟，在加熱前后A=AL' -Λ L的值為測量直徑5的變形量。
[0015]實施例1:
輪帶材質為30Μη，外圓直徑為7192mm，高為1360mm，裝爐前選擇了四條直徑進行測量，其中一條與加熱的臺車爐面平行，四條直徑上分別焊上方形試塊和帶孔的方形試塊，在臺車爐周圍架起四個平臺，并將臺車爐位置固定，加以標識；將精車過的一角鐵墊平，并調整方向，使得激光檢測光束能夠穿過帶孔的方形試塊打到另一試塊上，利用鉛油在光斑上做上標記；在冷態下測量，與臺車爐面平行的ALl=7162mm,俯視順時針旋轉，第二條Δ L2=7165mm,與臺車爐面垂直的Δ L3=7165mm,第四條測量值Δ L4=7163mm ;輪帶加熱溫度為850°C，根據該材料的熱膨脹系數，及高為550mm墊鐵的膨脹系數，四個平臺均加高16mm;加熱后將臺車爐開至標識位置，然后利用激光測距儀器進行測量，測量結果為ALl' =7227mm，AL2' sTUSmnuALS' sTUSmnuALf =7216mm ;S卩輪帶在高溫狀態下橢圓變形了 10mm ;本發明操作簡單、測量誤差較小，且在高溫下也能完成對大型環類零件橢圓變形的測量。
[0016]為了公開本發明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是應了解的是，本發明旨在包括一切屬于本構思和本發明范圍內的實施例的所有變化和改進。
【權利要求】
1.一種測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，所述方法包括選擇測量直徑、冷態下記錄測量距離、高溫狀態下記錄測量距離和變形量的獲取，其特征是:具體操作步驟如下:1)選擇測量直徑:在加熱前冷態下的環形零件(4 )上面選擇一條直徑為測量直徑(5 )，在測量直徑(5 )的一端固定一個試塊B (2)，在測量直徑(5)的另一端固定一個中部設有通孔的試塊A (1)；2)冷態下記錄測量距離:接上一步驟，將固定有固定試塊B (2)和試塊A (1)的環形零件(4)裝爐支護，在爐子的周圍架起固定平臺(3 )，在固定平臺(3 )上利用激光測距裝置將光束穿過試塊A (1)中部的通孔打到試塊B (2)的上部一邊邊緣處，在試塊B (2)上部一邊邊緣處的光斑上做標記，并記錄測量距離L1，然后水平輕微移動激光測距儀，將光束打到試塊A (1)邊緣處，在試塊A (1)邊緣處的光斑上做標記，記錄測量距離L2，計算距離差AL= L1- L2 ；3)高溫狀態下記錄測量距離:接上一步驟，在高溫狀態下根據零件的膨脹系數調高固定平臺(3)，在固定平臺(3)上利用激光測距裝置將光束穿過試塊A (1)中部的通孔打到試塊B (2)上部的一邊邊緣處的光斑上，并記錄測量距離L1'，然后水平輕微移動激光測距儀，將光束打到試塊A (1)的邊緣處的光斑上，記錄測量距離L2'，計算距離差AL' =L1' - L2/ ；4)獲取變形量:接上一步驟，在加熱前后Α= Λ L' -AL的值為測量直徑(5 )的變形量。
2.根據權利要求1所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，其特征是:在步驟1中所述試塊A (1)和試塊B (2)為大小相等的方形試塊，所述的試塊A (1)和試塊B (2)分別焊接在測量直徑(5)的兩端，焊接方式為點焊焊接。
3.根據權利要求1所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，其特征是:在步驟2中所述的激光測距裝置包括激光測距儀和激光測距儀底座。
4.根據權利要求3所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，其特征是:所述的激光測距底座為角鐵或槽鋼加工制作的工裝。
5.根據權利要求1所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，其特征是:在步驟1中所述的測量直徑(5)選擇為至少四條，每條直徑與相鄰直徑的夾角相等。
6.根據權利要求1所述的測量大型環類零件高溫狀態下橢圓變形的方法，其特征是:在步驟2和步驟3中所述的在光斑上做標記，所述標記為在高溫下不脫落的標識物，所述標識物為鉛油。
【文檔編號】G01B11/16GK103644856SQ201310524681
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】于慎君, 石如星, 席志永, 陶凱, 郎慶斌, 代博杰, 雷曉娟, 張 杰, 崔麗麗, 張帆, 張志峰, 李光, 劉曉恩, 張念周, 張航宇, 王桂霞, 陳向陽, 劉志剛, 郭文峰, 潘志生, 劉同欣, 馬正峰 申請人:中信重工機械股份有限公司