| 主权项 |
一种防止托板螺母扩口裂纹的方法，其特征在于：利用电解液可以实现局部加热的特点，加热零件扩口部分（1）；零件成分为GH738，是一种镍基高温合金,靠时效强化,固溶状态为软态,利用这一点将零件局部加热到固溶温度,实现软化；采用电解液加热退火的方法,对托板螺母进行退火处理,既能保证零件整体强度不降低,又能降低需要变形位置的硬度,解决了零件扩口变形中产生的裂纹问题；电解液的加热是以直流电为电源在电解液中进行的,适用于表面加热退火的电解液,采用5％~10％的Na2CO3水溶液，由于电解质在水中是以离子状态进行离子反应也就是说会发生水解反应,通电后，氢离子和钠离子向阴极移动，并且氢气首先在阴极上析出；零件作为阴极，会在零件周围产生氢气泡，零件浸入电解液面积不大,氢气泡集中在零件表面上,使电解液与零件表面局部分离,与零件接触的液面层电阻增大,使接触零件的电解液加热至沸点而产生大量的水蒸汽,分解出的氢气和水蒸汽的压力把工件周围的液体排斥开形成一个稳定的气体薄膜,由于气体是电的不良导体,连续的气体膜具有高电阻,当有很大的电流通过时将会产生大量的热,使零件浸入电解液的部分被迅速加热至退火温度；试验系统设计：直流电源的输出，为0~300伏，0~20安连续均匀可调,调节的方式为手动，零件需要退火的部位放入电解液中为阴极,金属电解槽为 阳极,电路接通后,给定直流电压,电解液产生电离,阳极放出氧,阴极工件放出氢，氢围绕阴极工件形成气膜,瞬间产生很大的电阻,通过的电流转化为热能将工件表面迅速加热到临界点以上所需要的固溶温度,电路断开,气膜消失,加热的工件在电解液中的部分迅速冷却至室温,实现固溶而软化,由于加热速度快,热量来不及扩散到其他部位,保证其他部位硬度不会变化；采用Na2CO3溶液为电解液,由于加热时间短,对镍基合金不会产生腐蚀；确定的工艺参数为:电流5～10A/cm2，电压160V～180V，Na2CO3溶液浓度5～10g/L，加热时间为3s～10s；稳定加热状态的建立：电解淬火的电解液采用碳酸钠水溶液，如果将电压增高,电流就增大,阴极产生氢气，温度上升,阳极生成氧气,因阳极面积大,温度上升慢；实现电解液下加热表面淬火的关键在于能否在通电后的很短时间内出现稳定的加热状态,而此问题的实质是通电后能否在待淬火表面的周围很快形成一层均匀而稳定的“氢气罩”；对于电解液,加热表面的电流密度则成为建立稳定加热状态的主要条件，而电流密度的调节是通过电源的直流输出电压来实现；当电解液的成分为5％碳酸钠,其余为水的情况下,建立稳定加热状态的临界值为:直流输出电压：200V；电流密度：241.65A/dm2；低于此临界值,通电时间延长也不能进入稳定的加热状态。 |
