CN107377945A - 一种柱塞泵转子双金属铸造技术 - Google Patents

一种柱塞泵转子双金属铸造技术 Download PDF

Info

Publication number
CN107377945A
CN107377945A CN201710733296.1A CN201710733296A CN107377945A CN 107377945 A CN107377945 A CN 107377945A CN 201710733296 A CN201710733296 A CN 201710733296A CN 107377945 A CN107377945 A CN 107377945A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
alloy
copper
plunger pump
pump rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710733296.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王明杰
徐宏
夏建强
常峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd filed Critical Anhui Hengli Additive Manufacturing Technology Co Ltd
Priority to CN201710733296.1A priority Critical patent/CN107377945A/zh
Publication of CN107377945A publication Critical patent/CN107377945A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0081—Casting in, on, or around objects which form part of the product pretreatment of the insert, e.g. for enhancing the bonding between insert and surrounding cast metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/08—Alloys based on copper with lead as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

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。

Description

一种柱塞泵转子双金属铸造技术
技术领域
本发明属于双金属加工技术领域，具体涉及一种柱塞泵转子双金属铸造技术。
背景技术
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
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。
本发明采用以下技术方案：
一种柱塞泵转子双金属铸造技术，包括以下步骤：
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；
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℃。
优选的，步骤一中所述的熔炼温度为1200℃。
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％。
本发明的有益效果在于：
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。
2)钢基体预热温度为1200℃、熔炼温度1200℃的铜钢双金属结合试样剪切强度最高为142.01MPa。
附图说明
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
实施例1
一种柱塞泵转子双金属铸造技术，包括以下步骤：
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；
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℃。
步骤一中所述的熔炼温度为1200℃。
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％。
性能检测：
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。
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。
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。

Claims (3)

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：
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，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；
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℃。
2.根据权利要求1所述的一种柱塞泵转子双金属铸造技术，其特征在于：步骤一中所述的熔炼温度为1200℃。
3.根据权利要求1所述的一种柱塞泵转子双金属铸造技术，其特征在于，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％。
CN201710733296.1A 2017-08-24 2017-08-24 一种柱塞泵转子双金属铸造技术 Pending CN107377945A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710733296.1A CN107377945A (zh) 2017-08-24 2017-08-24 一种柱塞泵转子双金属铸造技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710733296.1A CN107377945A (zh) 2017-08-24 2017-08-24 一种柱塞泵转子双金属铸造技术

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107377945A true CN107377945A (zh) 2017-11-24

Family

ID=60345561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710733296.1A Pending CN107377945A (zh) 2017-08-24 2017-08-24 一种柱塞泵转子双金属铸造技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107377945A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112662901A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 种向东 一种钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺
CN112725656A (zh) * 2021-01-19 2021-04-30 中国科学院兰州化学物理研究所 一种用于双金属液压泵马达的柱塞孔内衬材料及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102996636A (zh) * 2012-11-28 2013-03-27 诸暨市中天工业有限公司 一种钢铜复合轴套及其制造方法
CN103722144A (zh) * 2012-10-13 2014-04-16 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法
CN104259438A (zh) * 2014-09-28 2015-01-07 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司 铜钢双金属铸造改进技术
CN105537565A (zh) * 2015-12-29 2016-05-04 徐宏 一种钢铜复合缸体的铸造方法
CN106001512A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 中北大学 一种高温防氧化柱塞泵转子制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103722144A (zh) * 2012-10-13 2014-04-16 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 钢基铜合金双金属球面轴承座毛坯的制备方法
CN102996636A (zh) * 2012-11-28 2013-03-27 诸暨市中天工业有限公司 一种钢铜复合轴套及其制造方法
CN104259438A (zh) * 2014-09-28 2015-01-07 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司 铜钢双金属铸造改进技术
CN105537565A (zh) * 2015-12-29 2016-05-04 徐宏 一种钢铜复合缸体的铸造方法
CN106001512A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 中北大学 一种高温防氧化柱塞泵转子制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘少杰等: "铜/钢双金属泵体转子界面结合技术研究", 《热加工工艺》 *
王明杰等: "柱塞泵转子铸造工艺研究", 《铸造技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112662901A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 种向东 一种钢板表面浇铸铜合金液及制备工艺
CN112725656A (zh) * 2021-01-19 2021-04-30 中国科学院兰州化学物理研究所 一种用于双金属液压泵马达的柱塞孔内衬材料及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wen et al. Reliability enhancement of Sn-1.0 Ag-0.5 Cu nano-composite solders by adding multiple sizes of TiO2 nanoparticles
JP4669877B2 (ja) 酸化物接合用はんだ合金
CN104759631A (zh) 烧结高锌铝基含油轴承及其制备方法
CN110791750A (zh) 一种提高铝-钢双金属固液复合铸造界面结合强度的方法
CN107377945A (zh) 一种柱塞泵转子双金属铸造技术
CN103469007B (zh) 高级端子连接器用铜合金及其制备方法和应用
CN108580877A (zh) 一种风电制动闸片及其增材制造方法
Liu et al. Microstructure and mechanical behavior of SnBi-xAg and SnBi-xAg@ P-Cu solder joints during isothermal aging
CN105925859A (zh) 一种高强、耐高温铝铜合金材料的制备方法
CN104339099A (zh) 一种含铜及其合金的中温钎料
CN110238557A (zh) 一种ZnSn基高温无铅焊料及其制备方法
CN109609805A (zh) 一种碳基纳米材料增强低熔点复合材料的制备工艺
CN108220724A (zh) 一种镁合金新材料及其制备工艺
CN103014406B (zh) 一种封接微波炉磁控管的多元合金材料
CN109926750B (zh) 一种低温无铅焊料合金及其真空铸造方法
CN101716840A (zh) 一种金银合金/铜基层状复合材料及其制备方法
CN104289824B (zh) Sn‑Ag‑Cu无铅焊料及其制备方法
CN106676292A (zh) 一种Al‑CuZn双金属导电材料的制备方法
CN104862523A (zh) 一种双金属空气冷却器用铜管材的处理工艺
CN102029484B (zh) 一种用于电子器件封焊的低银电真空钎料
CN104233014A (zh) 一种轴流压缩机动叶片合金材料及其制备方法
CN104726727A (zh) 高强度合金材料的制备方法
CN101914705B (zh) 一种高强度代铜材料的制备方法
CN109943751A (zh) 一种低温无铅焊料及其重力铸造方法
CN111020326A (zh) 一种抗高温蠕变镁铝合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171124

RJ01 Rejection of invention patent application after publication