CN107824765A - 一种叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，包括以下步骤：制作制动鼓外套；于制动鼓外套的转速为200‑300r/min下，将钎料喷涂于制动鼓外套的内表面，向制动鼓外套的内表面铺注熔化的铁水，钎料与铁水在制动鼓外套的内表面形成合金铸铁，然后冷却至室温；所述钎料由无水硼酸钠、铜粉、硅铁粉按用量比为(1.5‑2.5)︰(1.5‑2.5)︰(0.8‑1.2)混合制成；将双层法兰套设于制动鼓外套的外圆周上，焊接即可。同时提供其相应的制动鼓。本发明制造制动鼓利用钎合技术，先在制动鼓外套内表面涂上钎料，利用铁水温度加热钎料及制动鼓外套，使硼酸钠、铜粉先熔化，然后向钢铁结合面渗透、扩散，随之硅铁粉熔化、渗透、扩散形成冶金结合，形成致密牢固的结合面，保证了钢、铁结合质量。
Description
技术领域
本发明属于制动配件技术领域，具体涉及一种叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓及其制备方法。
背景技术
由于当前车辆的大吨位、高速度、长时间连续行驶的技术突破，传统纯灰铁制动鼓在其使用中，经常出现掉底（横向断裂）、炸裂（纵向开裂）等问题，为解决上述问题，出现了能够替代纯灰铁制动鼓的钢铁复合/组合制动鼓。而钢铁复合/组合制动鼓虽然解决了掉底（横向断裂）的问题，但其结构并未摆脱传统制动鼓的结构形式，在实际使用过程中，仍然出现炸裂（纵向开裂）问题，随着汽车逐步向轻量化发展，而其制动减重成为关注的焦点。上述两种制动鼓由于受传统结构的制约，均无减重的空间，这是因为，减则强度不够，进一步增加开裂风险。
新型钢铁复合制动鼓采用传统离心铸造成型，虽然实现了钢铁结合，但其结合层气孔、夹渣、金相及碳化物失控的问题仍受工艺限制，对后续使用有一定影响。
再者，经研究表明，制动鼓开裂、掉底的根本原因是高温疲劳失效所致，也即是说，解决制动鼓开裂、掉底的问题，首先要解决制动鼓散热问题，而无论是传统制动鼓，还是新型钢铁复合制动鼓，受结构限制，其散热效果均不理想。
发明内容
本发明目的在于提供一种制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，同时提供利用其方法制造出的制动鼓是本发明的另一发明目的。
基于上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，包括以下步骤：
1）制作制动鼓外套；
2）于制动鼓外套的转速为200-300r/min下，将钎料喷涂于制动鼓外套的内表面，向制动鼓外套的内表面铺注熔化的铁水，钎料与铁水在制动鼓外套的内表面形成合金铸铁，然后冷却至室温；所述钎料由无水硼酸钠、铜粉、硅铁粉按用量比为(1.5-2.5)︰(1.5-2.5)︰(0.8-1.2)混合制成；
3）将双层法兰套设于制动鼓外套的外圆周上，焊接即可。
步骤2）中制动鼓外套内表面积每0.3-0.4㎡，钎料与铁水的用量分别为40-70g、23-30kg；铁水温度为1310-1360℃。
步骤3）中双层法兰之间设置有加强筋后套设于制动鼓外套上。
一种叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓，包括制动鼓外套及设置于制动鼓外套的内表面的合金铸铁，所述制动鼓外套的外圆周上还设有双层法兰。
所述双层法兰之间还设置有加强筋。
所述双层法兰位于制动鼓外套的外圆周的上部。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明制造制动鼓利用钎合技术，先在制动鼓外套内表面涂上钎料，利用铁水温度加热钎料及制动鼓外套，使硼酸钠、铜粉先熔化，然后向钢铁结合面渗透、扩散，随之硅铁粉熔化、渗透、扩散形成冶金结合，形成致密牢固的结合面，保证了钢、铁结合质量。
2）本发明的制动鼓刚度强，且具有自散热功能，在制动鼓外套设有双层法兰，且双层法兰之间设置有加强筋，可起到叶轮的作用，增加散热表面积，起到翩风作用，提高制动鼓的散热性能，解决一代、二代制动鼓散热差的问题；再者，在制动鼓外套上设双层法兰，取代加强带，与传统制动鼓或二代钢铁复合制动鼓相比，既从整体上减轻了重量，又提高了制动鼓的刚度，从根本上解决了制动鼓纵向开裂的问题，提高制动系统的安全性能，延长了制动鼓的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的制动鼓的结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为实施例1的制动鼓的产品断面图。
具体实施方式
实施例1
一种制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，包括以下步骤：
1）将低碳钢钢板分道旋压成制动鼓外套；
2）将制动鼓外套装配在旋转装置上，其转速为200r/min下，将钎料喷涂于制动鼓外套的内表面，向制动鼓外套的内表面铺注熔化的铁水（液态金属给料器插入制动鼓外套内，即可进行铁水的铺注），铁水温度为1310℃，所述制动鼓外套内表面积每0.3㎡，钎料与铁水的用量分别为40g、23kg，钎料与铁水在制动鼓外套的内表面形成合金铸铁，然后冷却至室温；所述钎料由无水硼酸钠、铜粉、硅铁粉按用量比为2︰2︰1混合制成；
3）将双层法兰套设于制动鼓外套的外圆周上，焊接即可；双层法兰之间设置有加强筋。
一种叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓，如图1-2所示，包括制动鼓外套及设置于制动鼓外套的内表面的合金铸铁，所述制动鼓外套的外圆周上还设有双层法兰，所述制动鼓外套的外圆周的上部还设有双层法兰及双层法兰之间的加强筋，所述双层法兰与加强筋为一体结构。
实施例2
一种制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，包括以下步骤：
1）将低碳钢钢板分道旋压成制动鼓外套；
2）将制动鼓外套装配在旋转装置上，其转速为300r/min下，将钎料喷涂于制动鼓外套的内表面，向制动鼓外套的内表面铺注熔化的铁水（液态金属给料器插入制动鼓外套内，即可进行铁水的铺注），铁水温度为1360℃，制动鼓外套内表面积每0.3㎡，钎料与铁水的用量分别为70g、25kg，钎料与铁水在制动鼓外套的内表面形成合金铸铁，然后冷却至室温；所述钎料由无水硼酸钠、铜粉、硅铁粉按用量比为1.5︰2.5︰0.8混合制成；
3）将双层法兰套设于制动鼓外套的外圆周上，焊接即可；双层法兰之间设置有加强筋。
一种叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓，如图1-2所示，包括制动鼓外套及设置于制动鼓外套的内表面的合金铸铁，所述制动鼓外套的外圆周上还设有双层法兰，所述制动鼓外套的外圆周的上部还设有双层法兰及双层法兰之间的加强筋，所述双层法兰与加强筋为一体结构。
实施例3
一种制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，包括以下步骤：
1）将低碳钢钢板分道旋压成制动鼓外套；
2）将制动鼓外套装配在旋转装置上，其转速为250r/min下，将钎料喷涂于制动鼓外套的内表面，向制动鼓外套的内表面铺注熔化的铁水（液态金属给料器插入制动鼓外套内，即可进行铁水的铺注），铁水温度为1350℃，制动鼓外套内表面积每0.4㎡，钎料与铁水的用量分别为60g、30kg，钎料与铁水在制动鼓外套的内表面形成合金铸铁，然后冷却至室温；所述钎料由无水硼酸钠、铜粉、硅铁粉按用量比为2.5︰1.5︰1.2混合制成；
3）将双层法兰套设于制动鼓外套的外圆周上，焊接即可；双层法兰之间设置有加强筋。
一种叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓，如图1-2所示，包括制动鼓外套及设置于制动鼓外套的内表面的合金铸铁，所述制动鼓外套的外圆周上还设有双层法兰，所述制动鼓外套的外圆周的上部还设有双层法兰及双层法兰之间的加强筋，所述双层法兰与加强筋为一体结构。
实施例1-3的钎合方法制得的制动鼓，实际产品断面如图3所示，经测定，合金铸铁的硬度为210-240HBW，抗拉强度为290-320MPa，制动鼓外套的抗拉强度为400MPa，合金铸铁的强度非常高，整体上提高了制动鼓的刚度，从根本上解决了制动鼓纵向开裂的问题，提高制动系统的安全性能，延长了制动鼓的使用寿命。
Claims (6)
1.一种制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）制作制动鼓外套；
2）于制动鼓外套的转速为200-300r/min下，将钎料喷涂于制动鼓外套的内表面，向制动鼓外套的内表面铺注熔化的铁水，钎料与铁水在制动鼓外套的内表面形成合金铸铁，然后冷却至室温；所述钎料由无水硼酸钠、铜粉、硅铁粉按用量比为(1.5-2.5)︰(1.5-2.5)︰(0.8-1.2)混合制成；
3）将双层法兰套设于制动鼓外套的外圆周上，焊接即可。
2.如权利要求1所述的制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，其特征在于，步骤2）中制动鼓外套内表面积每0.3-0.4㎡，钎料与铁水的用量分别为40-70g、23-30kg；铁水温度为1310-1360℃。
3.如权利要求1所述的制造叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓的方法，其特征在于，步骤3）中双层法兰之间设置有加强筋后套设于制动鼓外套上。
4.一种叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓，其特征在于，包括制动鼓外套及设置于制动鼓外套的内表面的合金铸铁，所述制动鼓外套的外圆周上还设有双层法兰。
5.如权利要求4所述的叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓，其特征在于，所述双层法兰之间还设置有加强筋。
6.如权利要求5所述的叶轮法兰式钢铁钎合制动鼓，其特征在于，所述双层法兰位于制动鼓外套的外圆周的上部。
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