一种柱塞泵转子双金属铸造技术 |
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| 申请号 | CN201710733296.1 | 申请日 | 2017-08-24 | 公开(公告)号 | CN107377945A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 安徽恒利增材制造科技有限公司; | 发明人 | 王明杰; 徐宏; 夏建强; 常峰; | ||||
| 摘要 | 一种 柱塞 泵 转子 双金属 铸造 技术，将 石墨 坩埚 随炉预热到600℃红热，加入纯 铜 ， 调温 到800-1000℃，使炉温阶梯式升温后再调整炉温至铜全部融化，加入磷铜 合金 除 氧 ，再依次加入Zn、Pb、Sn，再加入镧铈铜稀土合金，搅拌，当熔炼 温度 达到1150-1250℃时，得铅 锡 青 铜合金 ；将机加好的 钢 基体用 质量 浓度10％的NaOH溶液清洗油污3-5遍，用蒸馏 水 冲洗干净NaOH后，再用质量浓度3-5％的HCl溶液除锈，之后再用蒸馏水冲洗，将清洗后的钢基体在不产生新氧化层的前提下烘干后，放入加热到熔融状 硼 砂的石墨坩埚中于1200℃温度下预热30min后，浇铸铅锡 青铜 合金。采用本 发明 的铸造的方式得到的双金属结合面，不但性能达标而且设备投入少、工艺操作简便、降低 工件 成本，适合广泛推广应用，前景广阔。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种柱塞泵转子双金属铸造技术，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种柱塞泵转子双金属铸造技术技术领域背景技术[0002] 钢与铜及铜合金的复合构件因在性能与经济上优势互补而具有良好的应用前景，如航空发动机柱塞泵柱塞采用锡青铜与合金钢真空扩散焊制成，弹带上钢与纯铜的熔敷扩散焊等。层状金属复合材料是利用材料复合技术使两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的金属在界面实现冶金结合的一种新型复合材料。目前国内外双金属复合材料的制造方法很多，每种方法都有自身的特点和适用范围。而且缸体双金属结合面的结合强度(即剪切强度)高的要求较尤为重要；且结合面不得出现气孔、缩松、夹渣等铸造缺陷。 发明内容[0003] 为了解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种柱塞泵转子双金属铸造技术，意在提高钢铜双金属界面的剪切强度。 [0004] 本发明采用以下技术方案： [0005] 一种柱塞泵转子双金属铸造技术，包括以下步骤： [0006] 步骤一：将石墨坩埚随炉预热到600℃红热，加入纯铜，调温到800-1000℃，使炉温阶梯式升温后再调整炉温至铜全部融化，加入磷铜合金除氧，静置3-6min后，用石墨棒充分搅拌，再依次加入Zn、Pb、Sn，待前一种金属完全熔解后再加入后一种金属，中间间隔5-7min，并不断搅拌，再加入镧铈铜稀土合金，搅拌，当熔炼温度达到1150-1250℃时，得铅锡青铜合金，待浇铸； [0007] 步骤二：将机加好的钢基体用质量浓度10％的NaOH溶液清洗油污3-5遍，用蒸馏水冲洗干净NaOH后，再用质量浓度3-5％的HCl溶液除锈，之后再用蒸馏水冲洗，将清洗后的钢基体在不产生新氧化层的前提下烘干后，放入加热到熔融状硼砂的石墨坩埚中于1200℃温度下预热30min后，浇铸铅锡青铜合金，浇铸温度为1200℃。 [0008] 优选的，步骤一中所述的熔炼温度为1200℃。 [0009] 优选的，所述的铅锡青铜合金包括以下重量百分比的化学成分：Cu72.83％、Pb20.01％、Sn4.93％、Zn1.8％、Re0.2％、P0.23％。 [0010] 本发明的有益效果在于： [0011] 1)采用本发明的铸造的方式得到的双金属结合面，不但性能达标而且设备投入少、工艺操作简便、降低工件成本，适合广泛推广应用，前景广阔。与粉末冶金相比，性能更为优良，且省去了热处理工序，节约时间与成本。 [0013] 图1为本发明的剪切强度与浇铸温度及钢基体预热温度关系曲线图。 具体实施方式[0014] 实施例1 [0015] 一种柱塞泵转子双金属铸造技术，包括以下步骤： [0016] 步骤一：将石墨坩埚随炉预热到600℃红热，加入纯铜，调温到800-1000℃，使炉温阶梯式升温后再调整炉温至铜全部融化，加入磷铜合金除氧，静置3-6min后，用石墨棒充分搅拌，再依次加入Zn、Pb、Sn，待前一种金属完全熔解后再加入后一种金属，中间间隔5-7min，并不断搅拌，再加入镧铈铜稀土合金，搅拌，当熔炼温度达到1150-1250℃时，得铅锡青铜合金，待浇铸； [0017] 步骤二：将机加好的钢基体用质量浓度10％的NaOH溶液清洗油污3-5遍，用蒸馏水冲洗干净NaOH后，再用质量浓度3-5％的HCl溶液除锈，之后再用蒸馏水冲洗，将清洗后的钢基体在不产生新氧化层的前提下烘干后，放入加热到熔融状硼砂的石墨坩埚中于1200℃温度下预热30min后，浇铸铅锡青铜合金，浇铸温度为1200℃。 [0018] 步骤一中所述的熔炼温度为1200℃。 [0019] 所述的铅锡青铜合金包括以下重量百分比的化学成分：Cu72.83％、Pb20.01％、Sn4.93％、Zn1.8％、Re0.2％、P0.23％。 [0020] 性能检测： [0021] 我国针对铜钢复合板材发布的标准GB13238-1991中规定：结合面的剪切强度不低于100MPa，剪切试验完全按照ISO4386/Ⅱ的各项规定进行。双金属关键机械性能参数是界面剪切强度，剪切强度能直接反应出双金属结合优劣程度。本发明的其测试方法为：截取铸件中部10mm高度径向截片，用万能液压机进行剪切试验，测试结合强度，液压机型号为RFP-03。 [0022] 图1的关系曲线可以看出，当钢基体预热温度一定时，剪切强度随熔炼温度的升高先增加后减小；从曲线的走势和斜度可知，浇铸温度的升高对预热1150℃、1250℃下试样的剪切强度影响较为剧烈，对高温预热1200℃试样剪切强度影响较小。预热1200℃、1250℃下试样的剪切强度明显高于温预热1150℃试样，而预热1200℃试样的剪切强度最高。 [0023] 一般认为，浇注温度越高、钢基体预热温度越高，其扩散程度越高，结合强度也将越高。但实验结果表明，高温1250℃预热几乎没有结合，反而是低温区间结合强度更高，主要原因是铜与钢基体结合的强度主要受钢铜的结合温度和钢基体珠光体的影响，温度越高、珠光体颗粒越多其结合强度越高，随着温度的升高，钢基体珠光体颗粒逐渐增大，数量减少，结合强度变低。 |
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