CN105568205A - 一种空调压缩机配件防渗碳施工工艺 - Google Patents

一种空调压缩机配件防渗碳施工工艺 Download PDF

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庄泉
于建芝
何春友
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
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Abstract

本发明公开了一种空调压缩机配件防渗碳施工工艺，属于铸造或热处理涂料领域。它包括超声波清洗和烘干、喷涂Al2O3涂层、喷涂Cu、粘接剂和氮化硼的混合物涂层和烧结等步骤，本发明通过将Cu、粘接剂和氮化硼的混合物喷涂于铝基内覆膜上，使得铜液渗入到铝基内覆膜的毛孔中，并且冷却后牢牢地固定在铝基内覆膜上，涂层不会剥离，可靠的防止碳的渗入，是一种低气隙、高效率、性能好、低成本的防渗碳涂料及方法。

Description

一种空调压缩机配件防渗碳施工工艺
技术领域
本发明属于于铸造或热处理涂料技术，更具体地说，涉及一种空调压缩机配件防渗碳施工工艺。
背景技术
许多机械零件结构复杂（如齿轮轴中有花键、螺纹、齿轮），表面需要进行渗碳处理，但有些部位（如螺纹）不能被渗碳，希望保持原有的调质或正火状态，否则会影响使用性能（如脆断），造成不可预估的功能下降或丧失。因此需要保护，对这些不希望被渗碳的部位
进行防渗碳保护处理。
在金属的表面渗碳处理过程中，目前大多采用在真空炉中实现低压渗碳，其温度范围是930~980℃，最高温度可达1040℃，为了实现局部渗碳，对于要求局部渗碳的零件，要进行防渗，常见的防渗方法有如下几种：1、预留余量切除法：即在零件不应渗碳的部位，预先留出比渗碳层稍厚的加工余量，渗碳后再用机械方法把这部分切除。这种方法比较可靠，但材料和工时的损失较大，形状复杂的零件，要切除余量也较困难。而且不能进行直接淬火；2、涂料法：用1/3铅丹和2/3氯化铜加上占两种材料总量10-15％的松脂混合，溶于有机溶剂(酒精、汽油)中成糊状，用毛笔涂于不需渗碳部位，厚度约0.7—1.0mm，干燥后再涂一层。但目前的这种涂层经不起高温环境，所以仍旧会产生碳渗入；3、镀铜法：在不需要渗碳的部位用电镀方法镀上厚度为0.02-0.04mm的铜层，可以比较可靠的防止碳的渗入，但电镀又带来对环境的污染。基于以上缺点，以及代替工艺的昂贵成本，研究低气隙、高效率、性能好、低成本的防渗碳涂料，是今后相关涂料发展的必然趋势。
发明内容
要解决的问题
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种空调压缩机配件防渗碳施工工艺，通过将Cu、粘接剂和氮化硼的混合物喷涂于铝基内覆膜上，使得铜液渗入到铝基内覆膜的毛孔中，并且冷却后牢牢地固定在铝基内覆膜上，涂层不会剥离，可靠的防止碳的渗入，是一种低气隙、高效率、性能好、低成本的防渗碳涂料及方法。
技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，包括以下步骤：
（1）首先对空调压缩机配件进行超声波清洗、烘干；
（2）将Al丝熔化，形成熔融的高温液态Al，并与石墨粉混合；
（3）将所述步骤（2）中所得熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上，并与空气中的氧化合形成Al2O3涂层，静止8-16h；
（4）用金属火焰气体喷枪将熔化的高温液态Cu、粘接剂和氮化硼的混合物均匀喷涂于所述Al2O3涂层上，使铜液，渗入到Al2O3涂层孔隙中，冷却至室温；
（5）将所述步骤（4）所得样品置于烧结炉内于600-800℃条件下烧结20-50分钟。
优选地，所述步骤（2）中石墨粉与Al的质量比为0.55%-0.60%。
优选地，所述步骤（3）中喷涂的Al2O3涂层的厚度为0.1mm-0.2mm。
优选地，所述步骤（4）中喷涂的铜层厚度为0.02-0.04mm。
优选地，所述步骤（3）将熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上的操作是采用金属火焰气体喷枪来实现的。
优选地，所述步骤（4）中Cu、粘接剂和氮化硼的混合物包括30-40重量份的Cu、40-50重量份的粘接剂和10-30重量份的氮化硼。
优选地，所述粘接剂为水玻璃和石英粉中任一种。
有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明通过将Cu、粘接剂和氮化硼的混合物喷涂于铝基内覆膜上，使得铜液渗入到铝基内覆膜的毛孔中，并且冷却后牢牢地固定在铝基内覆膜上，涂层不会剥离，可靠的防止碳的渗入，涂层的热稳定性高、涂层与配件金属表面有很好的结合力，对配件的金属材料没有任何副作用，还具有表面耐蚀保护作用，在渗碳过程中，保证了在渗碳过程中，不需渗碳的部分不受渗碳工艺的影响；本发明渗碳迅速、操作容易、设备简单、方便，产品质量高，耗电耗气省，既不污染环境，又能防止碳的渗入，保证空调压缩机配件的渗碳质量。是一种低气隙、高效率、性能好、低成本的防渗碳涂料及方法，值得推广使用。本发明还具有不希望被渗碳的部位无需进行去除防渗涂料或氧化皮的操作，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，包括以下步骤：
（1）首先对空调压缩机配件进行超声波清洗、烘干；
（2）将Al丝熔化，形成熔融的高温液态Al，并与石墨粉按石墨粉与Al的质量比为0.55%-0.60%进行混合；
（3）将所述步骤（2）中所得熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上，并与空气中的氧化合形成厚度为0.15mm的Al2O3涂层，静止8-16h；
（4）用金属火焰气体喷枪将熔化的高温液态Cu、粘接剂和氮化硼的混合物均匀喷涂于所述Al2O3涂层上，使铜液，渗入到Al2O3涂层孔隙中，冷却至室温，喷涂的铜层厚度为0.03mm；
（5）将所述步骤（4）所得样品置于烧结炉内于600-800℃条件下烧结35分钟。
值得注意的是，所述步骤（3）将熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上的操作是采用金属火焰气体喷枪来实现的。
在本实施例中，所述步骤（4）中Cu、粘接剂和氮化硼的混合物包括35重量份的Cu、45重量份的粘接剂和20重量份的氮化硼。
此外，所述粘接剂为水玻璃。
实施例2
一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，包括以下步骤：
（1）首先对空调压缩机配件进行超声波清洗、烘干；
（2）将Al丝熔化，形成熔融的高温液态Al，并与石墨粉按石墨粉与Al的质量比为0.55%-0.60%进行混合；
（3）将所述步骤（2）中所得熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上，并与空气中的氧化合形成厚度为0.1mm的Al2O3涂层，静止8-16h；
（4）用金属火焰气体喷枪将熔化的高温液态Cu、粘接剂和氮化硼的混合物均匀喷涂于所述Al2O3涂层上，使铜液，渗入到Al2O3涂层孔隙中，冷却至室温，喷涂的铜层厚度为0.02mm；
（5）将所述步骤（4）所得样品置于烧结炉内于600-800℃条件下烧结20分钟。
值得注意的是，所述步骤（3）将熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上的操作是采用金属火焰气体喷枪来实现的。
在本实施例中，所述步骤（4）中Cu、粘接剂和氮化硼的混合物包括30重量份的Cu、40重量份的粘接剂和30重量份的氮化硼。
此外，所述粘接剂为石英粉中。
实施例3
一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，包括以下步骤：
（1）首先对空调压缩机配件进行超声波清洗、烘干；
（2）将Al丝熔化，形成熔融的高温液态Al，并与石墨粉按石墨粉与Al的质量比为0.55%-0.60%进行混合；
（3）将所述步骤（2）中所得熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上，并与空气中的氧化合形成厚度0.2mm的Al2O3涂层，静止8-16h；
（4）用金属火焰气体喷枪将熔化的高温液态Cu、粘接剂和氮化硼的混合物均匀喷涂于所述Al2O3涂层上，使铜液，渗入到Al2O3涂层孔隙中，冷却至室温，喷涂的铜层厚度为0.04mm；
（5）将所述步骤（4）所得样品置于烧结炉内于600-800℃条件下烧结50分钟。
值得注意的是，所述步骤（3）将熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上的操作是采用金属火焰气体喷枪来实现的。
在本实施例中，所述步骤（4）中Cu、粘接剂和氮化硼的混合物包括40重量份的Cu、50重量份的粘接剂和10重量份的氮化硼。
此外，所述粘接剂为水玻璃。
本发明通过将Cu、粘接剂和氮化硼的混合物喷涂于铝基内覆膜上，使得铜液渗入到铝基内覆膜的毛孔中，并且冷却后牢牢地固定在铝基内覆膜上，涂层不会剥离，可靠的防止碳的渗入，涂层的热稳定性高、涂层与配件金属表面有很好的结合力，对配件的金属材料没有任何副作用，还具有表面耐蚀保护作用，在渗碳过程中，保证了在渗碳过程中，不需渗碳的部分不受渗碳工艺的影响；本发明渗碳迅速、操作容易、设备简单、方便，产品质量高，耗电耗气省，既不污染环境，又能防止碳的渗入，保证空调压缩机配件的渗碳质量。是一种低气隙、高效率、性能好、低成本的防渗碳涂料及方法，值得推广使用。本发明还具有不希望被渗碳的部位无需进行去除防渗涂料或氧化皮的操作，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，降低了生产成本。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先对空调压缩机配件进行超声波清洗、烘干；
（2）将Al丝熔化，形成熔融的高温液态Al，并与石墨粉混合；
（3）将所述步骤（2）中所得熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上，并与空气中的氧化合形成Al2O3涂层，静止8-16h；
（4）用金属火焰气体喷枪将熔化的高温液态Cu、粘接剂和氮化硼的混合物均匀喷涂于所述Al2O3涂层上，使铜液，渗入到Al2O3涂层孔隙中，冷却至室温；
（5）将所述步骤（4）所得样品置于烧结炉内于600-800℃条件下烧结20-50分钟。
2.根据权利要求1所述的一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，其特征在于：所述步骤（2）中石墨粉与Al的质量比为0.55%-0.60%。
3.根据权利要求1所述的一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，其特征在于：所述步骤（3）中喷涂的Al2O3涂层的厚度为0.1mm-0.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，其特征在于：所述步骤（4）中喷涂的铜层厚度为0.02-0.04mm。
5.根据权利要求1所述的一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，其特征在于：所述步骤（3）将熔融的且与石墨粉混合高温液态Al均匀的喷涂到压缩机配件的外表面上的操作是采用金属火焰气体喷枪来实现的。
6.根据权利要求1所述的一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，其特征在于：所述步骤（4）中Cu、粘接剂和氮化硼的混合物包括30-40重量份的Cu、40-50重量份的粘接剂和10-30重量份的氮化硼。
7.根据权利要求1或6所述的一种空调压缩机配件无机防渗碳施工工艺，其特征在于：所述粘接剂为水玻璃和石英粉中任一种。
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