CN101758363B - 一种粉末冶金支座的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种粉末冶金支座的制造方法，其特征在于依次包括如下步骤：①压制支座基体(1)，将金属粉压制成密度为6.0～7.3g/cm3的支座基体(1)，并在支座基体(1)上成型有放置过渡块(2)的结构，然后将支座基体(1)在温度1050～1300℃、并在真空或填充有助焊气烧结气氛的烧结炉中，烧结4～6分钟；②加工过渡块，③将过渡块置于支座基体(1)上放置过渡块(2)的位置上，进行焊接连接；④焊接后测量尺寸和精度，⑤将焊接有过渡块(2)的支座基体(1)进行蒸汽处理，即完成粉末冶金支座的制作过程。与现有技术相比，本发明的优点在于：采用过渡块的方法保证支座基体与压缩机缸体之间强度，同时，支座基体采用粉末冶金工艺生产，可以降低加工成本，提高加工效率，达到了支座位置高的定位精度和大连接强度要求；整个焊接过程简单且易于操作。

Description

一种粉末冶金支座的制造方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金支座的制造方法，尤其指压缩机支座的制造方法。
背景技术
目前在压缩机行业，大功率的的压缩机采用铸造毛坯进行机加工。机加工的方法速度较慢，材料利用率低，产品一致性差。加工完的产品在装配时采用焊接方式装配。对于铸铁的焊接，由于是常规材料，一般压缩机厂均没有大的工艺问题，焊接质量及焊接强度均能够较好的保证。但是对于粉末冶金零件，由于存在孔隙，孔隙的数量、形态和分布影响材料的物理性能如热传导率、热膨胀率和淬硬性等，这些物理性能直接影响材料可焊性，使焊接支座较同成份的冶铸材料相比难度加大。在普通焊接冷却过程中焊缝收缩产生较大的张应力。在张应力的作用下由于粉末冶金零件的延伸率较低，往往产生裂纹，焊接强度降低，甚至无法完成焊接过程。焊接性的问题影响了粉末冶金支座在压缩机中的应用，尤其是需要焊接装配的大功率压缩机。
对于铁基粉末冶金材料，改善焊接性，提高产品密度是一个重要的方向。一般而言，密度大于7.3g/cm3的粉末冶金材料的焊接性与普通钢材相当。但是密度的提高，受制于产品的功能、化学成分、铁粉性能、成型工艺、烧结工艺和后加工工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状且不需改变现有生产设备的前提下而提供一种制作方便、生产成本低的粉末冶金支座的制造方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该粉末冶金支座的制造方法，其特征在于依次包括如下步骤：
①压制支座基体，将金属粉压制成密度为6.0～7.3g/cm3的支座基体，并在支座基体上成型有放置过渡块的结构，然后将支座基体在温度1050～1300℃、并在真空或有助焊气烧结气氛的烧结炉中，烧结5～50分钟；
②加工过渡块，将过渡块加工成与放置过渡块位置相适配的结构；
③将过渡块置于支座基体上放置过渡块的位置上，进行焊接连接；
④焊接后测量尺寸和精度，确定是否需要机加工并进行调节校正过渡块在支座基体上的位置；
⑤将焊接有过渡块的支座基体进行蒸汽处理，即完成粉末冶金支座的制作过程。
作为改进，所述过渡块采用粉末冶金成型或机加工或塑性加工成型。
再改进，在所述过渡块采用粉末冶金成型时，过渡块的成型密度为6.0～7.3g/cm3并在烧炉中烧结，根据需要，可以增加后加工工序或整形工序，提高过渡块的密度，达到7.0～7.7g/cm3。
再改进，所述过渡块其上设有台阶结构，而在支座基体上放置过渡块的结构为台阶面或凹槽，过渡块的台阶结构与台阶面或凹槽相适配，当过渡块放置于支座基体的台阶上后，过渡块与支座基体平面之间的台阶高度为0～20mm。
再改进，所述过渡块与支座基体的放置过渡块的结构是适配而焊接在一起，当过渡块焊接于支座基体上时，过渡块与支座基体平面之间的台阶高度为0～20mm。
再改进，所述助焊气烧结气氛为氮基气体或纯氢气体或吸热性气氛。
再改进，所述步骤③、④或⑤中焊接为电弧焊或电阻焊或固态焊接。
再改进，所述电弧焊为氩弧焊、激光焊或离子焊接，而所述固态焊接为摩擦焊接。
再改进，所述烧结炉可选择为网带炉、真空炉、推杆炉或钟罩炉。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用过渡块的方法保证支座基体与压缩机缸体之间强度，同时，支座基体采用粉末冶金工艺生产，可以降低加工成本，提高加工效率，达到了支座位置高的定位精度和大连接强度要求；整个焊接过程简单且易于操作。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中沿A-A线的剖视图；
图3是本发明的过渡块有台阶的实施例结构示意图；
图4是图3中沿B-B线的剖视图；
图5是图4中过渡块与支座基体未焊接时的结构图；
图6是图4中沿P向的结构平面图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1至图6所示，本实施例的粉末冶金支座的制造方法，依次包括如下步骤：
①压制支座基体1，将金属粉压制成密度为6.0～7.3g/cm3的支座基体1，并在支座基体1上成型有放置过渡块2的结构，然后将支座基体1在温度1050～1300℃、并在真空或填充有助焊气烧结气氛的烧结炉中，烧结5～50分钟；②加工过渡块，将过渡块加工成与放置过渡块位置相适配的结构；③将过渡块置于支座基体1上放置过渡块2的位置上，进行焊接连接；④焊接后测量尺寸和精度，确定是否需要机加工并调节进行校正过渡块2在支座基体1上的位置；⑤将焊接有过渡块2的支座基体1进行蒸汽处理，即完成粉末冶金支座的制作过程。所述过渡块2采用粉末冶金成型或机加工或塑性加工成型。在所述过渡块2采用粉末冶金成型时，过渡块2的密度为6.0～7.3g/cm3并在烧炉中烧结而成。过渡块烧结后可以进行整形或后加工，将密度提高到7.0～7.7g/cm3。过渡块2与支座基体1的放置过渡块2的结构是适配而焊接在一起，见图1和图2所法，当过渡块2焊接于支座基体1上时，过渡块2与支座基体1平面之间的台阶高度h为0～20mm。所述助焊气烧结气氛为氮基气体或纯氢气体或吸热性气氛。在步骤③④⑤中焊接为电弧焊或电阻焊或固态焊接。而所述电弧焊为氩弧焊、激光焊或离子焊接，而所述固态焊接为摩擦焊接。所述烧结炉为网带炉、真空炉、推杆炉或钟罩炉。
如图3至图6所示的结构，上述相同，所不同的是所述过渡块2其上设有台阶结构，而在支座基体1上放置过渡块2的结构为台阶面或凹槽11，过渡块2的台阶结构21与台阶面或凹槽11相适配，当过渡块2放置于支座基体1的台阶上后，过渡块2与支座基体1平面之间的台阶高度h为0～20mm。
以下结合附图实施例对本发明作进一步说明：
实施例：见图1至图6所示，本实施例中的的制造方法依次包括如下步骤：
①支座基体材料成分见表1，成型密度为6.0～7.3g/cm3。
表1一般支座的化学成分
碳含量％    铜含量％  其他    铁含量％
0.3～1.2    0～6.0    小于2％ 余量
粉末冶金成形过渡块的材料见表2，成形密度为6.2～7.3g/cm3。
表2粉末冶金成形过渡块的化学成分
碳含量％  铜含量％  其他    铁含量％
0.0～1.5  0～6.0    小于2％ 余量
对于机加工方式制作的过渡块，只需焊接性良好即可。
②压制支座基体，将该支座基体在烧结炉中进行烧结。烧结温度为1050～1300℃，烧结时间大于6分钟。
⑧加工过渡块。
④将过渡块与支座基体贴合在一起进行焊接，焊接采用激光焊接。三个过渡块以相同方式进行焊接。焊接后进行退火处理。
⑤焊接后测量尺寸和精度，采用机加工进行校正零件。
⑥将零件进行蒸汽处理。
根据焊接强度的不同要求，可以采用电弧焊(包括氩弧焊、激光焊、摩擦焊、电弧焊、等离子焊接等)、电阻焊、固态焊接(如摩擦焊接等)。优先采用热影响区小的焊接工艺，例如摩擦焊接、激光焊接。
上述没有特殊说明的百分比为采用质量百分比。

Claims (9)

1.一种粉末冶金支座的制造方法，其特征在于依次包括如下步骤：
①压制支座基体(1)，将金属粉压制成密度为6.0～7.3g/cm3的支座基体(1)，并在支座基体(1)上成型有放置过渡块(2)的结构，然后将支座基体(1)在温度1050～1300℃、并在真空或填充有助焊气烧结气氛的烧结炉中，烧结5～50分钟；
②加工过渡块，将过渡块加工成与放置过渡块位置相适配的结构；
③将过渡块置于支座基体(1)上放置过渡块(2)的位置上，进行焊接连接；
④焊接后测量尺寸和精度，确定是否需要机加工并进行调节校正过渡块(2)在支座基体(1)上的位置；
⑤将焊接有过渡块(2)的支座基体(1)进行蒸汽处理，即完成粉末冶金支座的制作过程。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述过渡块(2)采用粉末冶金成型或机加工或塑性加工成型。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于：在所述过渡块(2)采用粉末冶金成型时，过渡块(2)的压坯密度为6.0～7.3g/cm3并在烧炉中烧结而成。
4.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于：所述过渡块(2)其上设有台阶结构，而在支座基体(1)上放置过渡块(2)的结构为台阶面或凹槽(11)，过渡块(2)的台阶结构(21)与台阶面或凹槽(11)相适配，当过渡块(2)放置于支座基体(1)的台阶上后，过渡块(2)与支座基体(1)平面之间的台阶高度为0～20mm。
5.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于：所述过渡块(2)与支座基体(1)的放置过渡块(2)的结构是适配而焊接在一起，当过渡块(2)焊接于支座基体(1)上时，过渡块(2)与支座基体(1)平面之间的台阶高度为0～20mm。
6.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于：所述助焊气烧结气氛为氮基气体或纯氢气体或吸热性气氛。
7.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于：所述步骤③、④或⑤中焊接为电弧焊或电阻焊或固态焊接。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述电弧焊为氩弧焊、激光焊或离子焊接，而所述固态焊接为摩擦焊接。
9.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于：所述烧结炉为网带炉、真空炉、推杆炉或钟罩炉。
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