铍青铜制造的蜗卷螺旋弹簧高温短时间时效工艺

摘要

铍青铜制造的蜗卷螺旋弹簧高温短时间时效工艺，其特征在于：首先将有色金属材料QBe1.9Cr的蜗卷螺旋弹簧在心轴上绕制完成，用铁丝捆绑固定弹簧的大端，将心轴与蜗卷螺旋弹簧放入硝盐回火炉中时效，时效温度345℃±2℃，时效保温时间7分钟，时效保温结束后，将弹簧置入常温5℃－30℃的水中冷却1分钟。本发明具有时效时间短，时效温度高，宝塔状弹簧变形小的优点，每圈弹簧的变形量小于0.02毫米以下，完全可以满足塔状弹簧大批量生产的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属材料Qbe1.9C的热处理时效强化工艺。

背景技术

用铍青铜制造的蜗卷螺旋弹簧，俗称宝塔状弹簧，由于弹簧几何尺寸精度要求极高，弹簧各圈之间间隙必须间隙均匀。目前，常规的有色金属材料QBe1.9Cr热处理时效强化工艺为铍青铜固溶处理，固溶处理温度为780℃-790℃，水冷却，时效温度为310℃-330℃，时效保温时间为2小时至3小时。由于铍青铜材料的γ相在α相晶粒内的析出及组织应力和热应力作用，由于铍青铜内部组织随时效时间的持续而发生转变，组织转变又导致弹簧每圈发生变形，各圈因变形而互相接触引起圈之间摩擦力大增，从而使弹簧工作时被压制成一圈高度后，当外力卸载弹簧不能弹起，不能恢复到原初始状态，这意味着该弹簧制造失败，弹簧是废品。因此常规的热处理失效工艺根本无法进行该类宝塔状卷筒护套弹簧的生产。

发明内容

为了克服蜗卷螺旋弹簧在绕制成型后的热处理时效工序中弹簧每圈的变形，本发明提出一种新的热处理时效工艺，使时效时间短，时效温度高，时效产生的变形小。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

铍青铜制造的蜗卷螺旋弹簧高温短时间时效工艺，首先将有色金属材料QBe1.9Cr的蜗卷螺旋弹簧在心轴上绕制完成，用铁丝捆绑固定弹簧的大端，将心轴与蜗卷螺旋弹簧放入硝盐回火炉中时效，时效温度345℃±2℃，时效保温时间7分钟，时效保温结束后，将弹簧置入常温5℃-30℃的水中冷却1分钟，时效工序结束。

本发明工艺时效时间短，时效温度高，宝塔状弹簧变形小，每圈弹簧的变形量小于0.02毫米以下，完全可以满足塔状弹簧大批量生产的要求。通过本发明的技术方案所进行热处理时效回火后，宝塔状弹簧被压缩到极限后，压缩高度仅为一圈的高度后，松开外力护套弹簧均能弹起到恢复原来的初始状态。

附图说明

图1是材料QBe1.9Cr的蜗卷螺旋弹簧热处理时效工艺图。

图2是右护套弹簧零件形状图。

图3是生产右护套弹簧的绕簧心轴结构示意图。

图4是左护套弹簧零件形状图。

图5是生产左护套弹簧的绕簧心轴结构示意图。

具体实施方式

例1：零件名称：右护套弹簧，材料：QBe1.9Cr，原材料状态：780℃，水冷，获得过饱和的α固溶体，零件形状图如图2。技术要求：①旋向：左。②总圈数：19③有效圈数：17④圈间升程的不均匀性允差2毫米。⑤带厚0.30毫米。⑥展开长度：1103毫米。⑦热处理：时效。⑧验收技术条件按WJ532-93执行。

首先利用图3所示专用饶簧心轴(技术要求：①加工面F呈螺旋形。②方向：左旋。③截距：5.5④升角：0345⑤总圈数：20⑥轴心线位移：7.25⑦材料：35⑧热处理：HRC28-36)将宽度为10毫米、长度为1200毫米、厚度为0.30毫米的有色金属材料QBe1.9Cr绕制成型，用铁丝捆绑方式固定大端的铍青铜片，连同专用绕簧心轴与右护套弹簧一起放入硝盐回火炉中时效。时效温度为345℃±2℃，时效时间7分钟，将专用绕簧心轴连同上面绕制的右护套弹簧一并放入水中冷却，水温度为1℃-30℃，冷却时间1分钟，冷却结束后，清除大端的捆绑铁丝，取出专用心轴，清洗掉弹簧每圈间的硝盐迹。修整右护套弹簧的总圈数和自由高度，右护套弹簧制作结束，其工艺图参见图1。

例2：零件名称：左护套弹簧，材料：QBe1.9Cr，原材料状态：780℃，水冷，获得过饱和的α固溶体状态，零件形状图如图4。(技术要求：①旋向：左。②总圈数：12③有效圈数：10④圈间升程的不均匀性允差2毫米。⑤带厚0.30毫米。⑥展开长度：920毫米。⑦热处理：时效。⑧验收技术条件按WJ532-93执行。)

首先利用图5所示专用绕簧心轴(技术要求：①加工面F呈螺旋形。②方向：左旋。③截距：6④升角：0352⑤总圈数：17⑥轴心线位移：6⑦材料：35⑧热处理：HRC28-36)将宽度为10毫米、长度为950毫米、厚度为0.30毫米的有色金属材料QBe1.9Cr饶制成型，用铁丝捆绑方式固定大端的铍青铜片，连同专用绕簧心轴与左护套弹簧一起放入硝盐回火炉中时效。时效温度为345℃±2℃，时效时间7分钟，将专用绕簧心轴连同上面绕制的左护套弹簧一并放入水中冷却，水温度为1℃-30℃，冷却时间1分钟，冷却结束后，清除大端的捆绑铁丝，取出专用心轴，清洗掉弹簧每圈间的硝盐迹。修整左护套弹簧的总圈数和自由高度，左护套弹簧制作结束。其工艺图参见图1。