一种结构件真空热处理淬火温度检测方法与流程

本发明涉及温度测量技术领域，尤其涉及一种结构件真空热处理淬火温度检测方法。

背景技术：

为了使大型复杂结构件热处理后表面脱碳、材料晶氧化满足技术规范要求，加热设备通常采用真空热处理炉。大型复杂结构件长度通常超过2000mm。现有检测技术，对于空气加热炉可以采用室外有线温度检测记录仪或红外测温仪记录各部位温度场变化。而对于具有加热及淬火功能的真空热处理设备，受设备设计结构及测温装置限制，当零件淬火时加热设备处于真空状态，整个热处理全过程中无法采用类似室外有线温度检测记录仪或红外测温方式对零件热处理全过程温度场进行检测。

因此，有必要提供一种新的结构件真空热处理淬火温度检测方法解决以上问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种真空热处理淬火温度检测方法，将测温仪、温度传感器和待检测结构件一同放置于真空加热室加热，一同入油冷却的方法，实时测试和记录淬火时温度场。

本发明的技术方案是：一种结构件真空热处理淬火温度检测方法，包括：

分析结构件的结构及厚度，根据结构件淬火入油先后顺序及结构件的厚度变化，选择多个测试点；

分别在每一个测试点上钻孔；

每一个孔内均插入一个温度传感器，多个所述温度传感器与测温仪连接；

将测温仪隔热处理后与结构件固定在热处理料架中；

启动所述测温仪，将测温仪和结构件一同放置于真空加热室内加热至预设温度后保温至规定时间；

将测温仪和结构件一同入油淬火；

淬火完成后，取出测温仪并提取其记录的数据，分析得到所检测结构件相应部位的温度场。

经实操发现，大型复杂结构件淬火时，结构件的最先入油部位、最后入油部位，零件最大壁厚部位、最小壁厚部位以及零件截面急剧过渡部位，易影响到结构件的机械性能，因此，上述部位需要淬火后在规定时间内冷却至规定温度。上述检测方法则基于上述目的，根据结构件淬火入油先后顺序及结构件厚度（最薄的部位、最厚的部位、截面急剧变化的部位）选择测试点位置。

测温仪、温度传感器和待检测结构件一同加热及一同入油冷却的方法，实时测试和记录淬火时温度场，可实现热处理全过程对零件内部各处温度场变化的精确检测。

优选的，结构件淬火入油先后顺序可分为底部、中部和上部三个部位，每个部位上的测试点均选择1~3个。

优选的，每一个测试点钻孔的孔深度为该处名义厚度的一半，所述孔的内径与温度传感器的外径匹配。

名义厚度是指产品或模拟件上某任意部位（测试点）带有正、负偏差（公差）的设计厚度。

优选的，所述温度传感器与孔的底部接触，并用绝热材料填充密封空隙。

优选的，所述测温仪用一具有隔热、密封功能的隔热箱放置，所述隔热箱与结构件均固设于热处理料架上，将热处理料架整体放入真空加热室内加热。

优选的，所述隔热箱采用不锈钢材料制成，内部铺设有保温棉。

优选的，所述真空加热室加热的预设温度为860~900℃，保温时间为不低于2小时。

与相关技术相比，本发明的有益效果为：测温仪与待测结构件位置相对固定，并一同进行真空淬火热处理。通过埋入到结构件内部的温度传感器，可实现热处理全过程对结构件内部各处温度场变化的精确检测，热处理过程中测温仪可自动采集、处理和存储温度数据，解决零件真空淬火热处理全过程温度检测的技术难题。

附图说明

图1为本发明提供的结构件真空热处理淬火温度检测方法的原理示意图；

图2为沿图1的a-a剖视图；

图3为图2中的h处放大示意图；

图4为沿图1的b-b剖视图；

图5为图4中的i处放大示意图；

图6为5个测试点温度场变化曲线。

附图中，1-隔热箱、2-测温仪、3-温度传感器、4-热处理料架、5、6、7、8、9-测试点、10-结构件、101-底部、102-中部、103-上部、11-淬火油槽、12-真空加热室。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1~5所示，本实施例提供的一种结构件真空热处理淬火温度检测方法包括以下步骤：

s1、检测设备有用于加热的真空热处理加热炉12、装有淬火油的淬火油槽11、测温仪2、温度传感器3和热处理料架4和隔热箱1；

所述隔热箱1用不锈钢材料制成箱体结构，箱体接缝处设有密封钢条，箱体内壁面铺设高温保温棉。所述测温仪2为市面外购产品，选用带自动测温功能。

s2、将测温仪放置在所述隔热箱1内，所述隔热箱1能保证测温仪在900℃下能正常工作，且能在淬火介质中保持良好密封性能。

s3、测试点选择：分析结构件10的结构及厚度，根据结构件10淬火入油先后顺序及结构件10的厚度变化，选择多个测试点。具体为：根据结构件10入油先后顺序分为底部101（最先入油）、中部102（其次入油）和上部103（最后入油）三个部位，每个部位的测试点根据结构件最薄、最后或截面急剧变化部位的测试点选择1~3个，在本实施例中，共选择有五个测试点5、6、7、8、9。

s4、每一个测试点上钻孔，孔深度为该处名义厚度的一半，所述孔的内径与温度传感器的外径匹配。

s5、所述温度传感器3的数量为多个，每一个所述温度传感器3的一端插入步骤s4加工出的孔内，另一端连接测温仪2。所述温度传感器3与孔的底部接触，并用高温绝热材料（如石绵）填充密封空隙。

s6、将放置有测温仪2与待测结构件10用热处理料架4固定为图1所示，启动测温仪2，将热处理料架4放入真空热处理炉12中加热。

s7、加热温度达到870℃时，并保温2小时。将热处理料架4放入淬火油槽11内入油淬火，结构件入油顺序如图1所示。

s8、淬火完成后，取出测温仪1并提取其记录的数据，分析得到所检测结构件相应部位的温度场（如图6所示）。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种结构件真空热处理淬火温度检测方法，其特征在于，包括：

分析结构件的结构及厚度，根据结构件淬火入油先后顺序及结构件的厚度变化，选择多个测试点；

分别在每一个测试点上钻孔；

每一个孔内均插入一个温度传感器，多个所述温度传感器与测温仪连接；

将测温仪隔热处理后与结构件固定在热处理料架中；

启动所述测温仪，将测温仪和结构件一同放置于真空加热室内加热至预设温度后保温至规定时间；

将测温仪和结构件一同入油淬火；

淬火完成后，取出测温仪并提取其记录的数据，分析得到所检测结构件相应部位的温度场。

2.根据权利要求1所述的结构件真空热处理淬火温度检测方法，其特征在于，结构件淬火入油先后顺序可分为底部、中部和上部三个部位，每个部位上的测试点均选择1~3个。

3.根据权利要求1所述的结构件真空热处理淬火温度检测方法，其特征在于，每一个测试点钻孔的孔深度为该处名义厚度的一半，所述孔的内径与温度传感器的外径匹配。

4.根据权利要求1或3所述的结构件真空热处理淬火温度检测方法，其特征在于，所述温度传感器与孔的底部接触，并用绝热材料填充密封空隙。

5.根据权利要求1所述的结构件真空热处理淬火温度检测方法，其特征在于，所述测温仪用一具有隔热、密封功能的隔热箱放置，所述隔热箱与结构件均固设于热处理料架上，将热处理料架整体放入真空加热室内加热。

6.根据权利要求5所述的结构件真空热处理淬火温度检测方法，其特征在于，所述隔热箱采用不锈钢材料制成，内部铺设有保温棉。

7.根据权利要求1所述的结构件真空热处理淬火温度检测方法，其特征在于，所述真空加热室加热的预设温度为860~900℃，保温时间为不低于2小时。

技术总结
本发明提供一种结构件真空热处理淬火温度检测方法。所述检测方法包括分析结构件的结构及厚度，根据结构件淬火入油先后顺序及结构件的厚度变化，选择多个测试点；分别在每一个测试点上钻孔；每一个孔内均插入一个温度传感器，多个所述温度传感器与测温仪连接；将测温仪隔热处理后与结构件固定在热处理料架中,启动所述测温仪，将测温仪和结构件一同放置于真空加热室内加热并保温；将测温仪和结构件一同入油淬火；淬火完成后，取出测温仪并提取其记录的数据，分析得到所检测结构件相应部位的温度场。与相关技术相比，本发明实现了对大型复杂结构件真空热处理时的加热过程、保温过程及淬火全过程零件内部温度场的精确监测。

技术研发人员：陈湘华;肖细军;冯抗屯;王维;贺亚勇;杨鹏;邓子彬;熊诵涛
受保护的技术使用者：中航飞机起落架有限责任公司
技术研发日：2019.10.23
技术公布日：2019.12.17