CN110527941A - 一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，包括柱塞和涂层，具体包括以下步骤：S1、合金粉末的混合制备：将铜、锌、铁、镍、碳化钨、碳化钛和金属氧化物这些粉末物料加入加热炉内，在1100‑1300℃的温度条件下进行加热，加热2‑4h后，使得该加热炉内的粉末原料被加热成液态合金，加热完毕后，本发明涉及柱塞加工技术领域。该基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，通过将合金粉末制备涂层并喷涂在柱塞表面，使得涂层与柱塞之间紧密贴合，该涂层具有较与铬保护层更强的耐磨以及抗腐蚀性，同时涂层与调压阀内壁的紧密接触，又起到了保护调压阀的作用，增加了该柱塞的使用寿命，同时也为后续调压阀的正常工作创造了良好条件。

Description

一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺
技术领域
本发明涉及柱塞加工技术领域，具体为一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺。
背景技术
调压阀基本可以说是减压阀，减压阀的工作原理如下：高压介质通过一个小孔充到一个相对较大的腔里实现减压，实际上是靠截流减压，膜片或活塞的两面一面是出口腔，一面是人为给的压力，并且控制小孔大小的阀杆和膜片(活塞)相连，这样只要给一个固定的压力，那么出口腔的压力就会一直等于这个压力，这个人为给定的压力可以由弹簧或气源或液压源来提供。
调压阀的使用离不开柱塞的工作，柱塞在调压阀内部长期的往复运动，不可以避免的会与调压阀内壁产生摩擦，现有的柱塞表面通常都会镀上一层铬保护层，以达到耐磨保护的作用，但是由于铬的硬度很高，因此也加剧了调压阀内部的损坏，减少了该调压泵的使用寿命。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，解决了柱塞在调压阀内部长期的往复运动会对柱塞以及调压阀造成磨损以及铬保护层不能满足实际使用的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，包括柱塞和涂层，具体包括以下步骤：
S1、合金粉末的混合制备：将铜、锌、铁、镍、碳化钨、碳化钛和金属氧化物这些粉末物料加入加热炉内，在1100-1300℃的温度条件下进行加热，加热2-4h后，使得该加热炉内的粉末原料被加热成液态合金，加热完毕后，将液态合金表面的熔渣进行去除，然后对其进行冷却，将冷却后液态合金进行雾化，并通过高压气管喷出的冷却气流将液压合金凝固成合金粉末，然后将合金粉末使用160目筛的筛子进行过滤，将粉末中的杂质进行筛除，最后可得喷涂用的合金粉末，放置备用，镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀，锌是一种银白色略带淡蓝色金属，密度为7.14克/立方厘米，熔点为419.5℃，在室温下，性较脆，100～ 150℃时，变软，超过200℃后，又变干，锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化，当温度达到225℃后，锌剧烈氧化；
S2、柱塞原材料的挑选以及柱塞的加工处理：选择优质的柱塞原材料，根据想要的柱塞尺寸对原材料进行车削，并将其制备成合适尺寸的柱塞形状，然后对其进行热处理加工，调质处理，使得调质硬度为HRC25°，再对其进行表面进行打磨抛光，打磨抛光到一定精度后，对其表面的废屑进行清理，保证其表面光滑无损，无其它杂质和油污；
S3、柱塞的预处理工作：对S2中得到的柱塞进行预处理加热工作，通过加热线圈对柱塞表面进行预热，同时设定温度为300-320℃，目的是为去除柱塞表面的水分，提高柱塞表面温度以便与涂层粘合更加紧密；
S4、涂层的加工工作：S3中的柱塞预热结束处理过后，立即将其取出，并通过等离子喷涂技术可对柱塞的表面喷涂，喷涂均匀，使得最后涂层厚度为0.6mm，等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能；
S5、柱塞的最终制备：将S4中喷涂结束后的柱塞放入加热装置内，温度控制在900-1000℃，当涂层表面出现镜面现象后，再将其拿出进行冷却处理后，最终柱塞制备而成。
优选的，所述涂层中的原料按重量份比包括：铜7-10份、锌5-8份、铁 6-8份、镍5-8份、碳化钨3-5份、碳化钛4-6份和金属氧化物8-10份。
优选的，所述S1中的金属氧化物采用的是氧化钠，氧化钠化学式Na2O，分子量61.979，灰白色无定形片状或粉末，熔点1275℃，沸点1950℃，密度为2.3克每立方厘米，氧化钠对湿敏感，易潮解，遇水起剧烈化合反应，形成氢氧化钠，氧化钠在暗红炽热时熔融，在大于400摄氏度时分解为过氧化钠和钠单质，氧化钠不燃，具腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。
优选的，所述S1中碳化钛是由骨炭与二氧化钛在电炉中加热制得，是硬质合金的重要成分。
优选的，所述S1中碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物。
优选的，所述S4中的等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固表面层的方法。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺。具备以下有益效果：该基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，通过S1、合金粉末的混合制备：将铜、锌、铁、镍、碳化钨、碳化钛和金属氧化物这些粉末物料加入加热炉内，在1100-1300℃的温度条件下进行加热，加热2-4h后，使得该加热炉内的粉末原料被加热成液态合金，加热完毕后，将液态合金表面的熔渣进行去除，然后对其进行冷却，将冷却后液态合金进行雾化，并通过高压气管喷出的冷却气流将液压合金凝固成合金粉末，然后将合金粉末使用160目筛的筛子进行过滤，将粉末中的杂质进行筛除，最后可得喷涂用的合金粉末，放置备用；S2、柱塞原材料的挑选以及柱塞的加工处理：选择优质的柱塞原材料，根据想要的柱塞尺寸对原材料进行车削，并将其制备成合适尺寸的柱塞形状，然后对其进行热处理加工，调质处理，使得调质硬度为HRC25°，再对其进行表面进行打磨抛光，打磨抛光到一定精度后，对其表面的废屑进行清理，保证其表面光滑无损，无其它杂质和油污；S3、柱塞的预处理工作：对S2中得到的柱塞进行预处理加热工作，通过加热线圈对柱塞表面进行预热，同时设定温度为300-320℃，目的是为去除柱塞表面的水分，提高柱塞表面温度以便与涂层粘合更加紧密；S4、涂层的加工工作：S3中的柱塞预热结束处理过后，立即将其取出，并通过等离子喷涂技术可对柱塞的表面喷涂，喷涂均匀，使得最后涂层厚度为0.6mm；S5、柱塞的最终制备：将S4中喷涂结束后的柱塞放入加热装置内，温度控制在900-1000℃，当涂层表面出现镜面现象后，再将其拿出进行冷却处理后，最终柱塞制备而成，通过将合金粉末制备涂层并喷涂在柱塞表面，使得涂层与柱塞之间紧密贴合，该涂层具有较与铬保护层更强的耐磨以及抗腐蚀性，同时涂层与调压阀内壁的紧密接触，又起到了保护调压阀的作用，增加了该柱塞的使用寿命，同时也为后续调压阀的正常工作创造了良好条件。
附图说明
图1为本发明结构的立体图；
图2为本发明涂层的结构示意图；
图3为本发明的流程图；
图4为本发明对比实验数据统计表图。
图中：1-柱塞、2-涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明实施例提供三种技术方案：一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，包括柱塞1和涂层2，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、合金粉末的混合制备：将7份铜、5份锌、6份铁、5份镍、3份碳化钨、4份碳化钛和8份金属氧化物这些粉末物料加入加热炉内，在1100℃的温度条件下进行加热，加热2h后，使得该加热炉内的粉末原料被加热成液态合金，加热完毕后，将液态合金表面的熔渣进行去除，然后对其进行冷却，将冷却后液态合金进行雾化，并通过高压气管喷出的冷却气流将液压合金凝固成合金粉末，然后将合金粉末使用160目筛的筛子进行过滤，将粉末中的杂质进行筛除，最后可得喷涂用的合金粉末，放置备用；
S2、柱塞1原材料的挑选以及柱塞1的加工处理：选择优质的柱塞1原材料，根据想要的柱塞1尺寸对原材料进行车削，并将其制备成合适尺寸的柱塞1形状，然后对其进行热处理加工，调质处理，使得调质硬度为HRC25°，再对其进行表面进行打磨抛光，打磨抛光到一定精度后，对其表面的废屑进行清理，保证其表面光滑无损，无其它杂质和油污；
S3、柱塞1的预处理工作：对S2中得到的柱塞1进行预处理加热工作，通过加热线圈对柱塞1表面进行预热，同时设定温度为300℃，目的是为去除柱塞1表面的水分，提高柱塞1表面温度以便与涂层2粘合更加紧密；
S4、涂层2的加工工作：S3中的柱塞1预热结束处理过后，立即将其取出，并通过等离子喷涂技术可对柱塞1的表面喷涂，喷涂均匀，使得最后涂层2厚度为0.6mm；
S5、柱塞1的最终制备：将S4中喷涂结束后的柱塞1放入加热装置内，温度控制在900℃，当涂层2表面出现镜面现象后，再将其拿出进行冷却处理后，最终柱塞1制备而成。
实施例2
S1、合金粉末的混合制备：将8份铜、6份锌、7份铁、6份镍、4份碳化钨、5份碳化钛和9份金属氧化物这些粉末物料加入加热炉内，在1200℃的温度条件下进行加热，加热3h后，使得该加热炉内的粉末原料被加热成液态合金，加热完毕后，将液态合金表面的熔渣进行去除，然后对其进行冷却，将冷却后液态合金进行雾化，并通过高压气管喷出的冷却气流将液压合金凝固成合金粉末，然后将合金粉末使用160目筛的筛子进行过滤，将粉末中的杂质进行筛除，最后可得喷涂用的合金粉末，放置备用；
S2、柱塞1原材料的挑选以及柱塞1的加工处理：选择优质的柱塞1原材料，根据想要的柱塞1尺寸对原材料进行车削，并将其制备成合适尺寸的柱塞1形状，然后对其进行热处理加工，调质处理，使得调质硬度为HRC25°，再对其进行表面进行打磨抛光，打磨抛光到一定精度后，对其表面的废屑进行清理，保证其表面光滑无损，无其它杂质和油污；
S3、柱塞1的预处理工作：对S2中得到的柱塞1进行预处理加热工作，通过加热线圈对柱塞1表面进行预热，同时设定温度为310℃，目的是为去除柱塞1表面的水分，提高柱塞1表面温度以便与涂层2粘合更加紧密；
S4、涂层2的加工工作：S3中的柱塞1预热结束处理过后，立即将其取出，并通过等离子喷涂技术可对柱塞1的表面喷涂，喷涂均匀，使得最后涂层2厚度为0.6mm；
S5、柱塞1的最终制备：将S4中喷涂结束后的柱塞1放入加热装置内，温度控制在950℃，当涂层2表面出现镜面现象后，再将其拿出进行冷却处理后，最终柱塞1制备而成。
实施例3
S1、合金粉末的混合制备：将10份铜、8份锌、8份铁、8份镍、5份碳化钨、6份碳化钛和10份金属氧化物这些粉末物料加入加热炉内，在1300℃的温度条件下进行加热，加热4h后，使得该加热炉内的粉末原料被加热成液态合金，加热完毕后，将液态合金表面的熔渣进行去除，然后对其进行冷却，将冷却后液态合金进行雾化，并通过高压气管喷出的冷却气流将液压合金凝固成合金粉末，然后将合金粉末使用160目筛的筛子进行过滤，将粉末中的杂质进行筛除，最后可得喷涂用的合金粉末，放置备用；
S2、柱塞1原材料的挑选以及柱塞1的加工处理：选择优质的柱塞1原材料，根据想要的柱塞1尺寸对原材料进行车削，并将其制备成合适尺寸的柱塞1形状，然后对其进行热处理加工，调质处理，使得调质硬度为HRC25°，再对其进行表面进行打磨抛光，打磨抛光到一定精度后，对其表面的废屑进行清理，保证其表面光滑无损，无其它杂质和油污；
S3、柱塞1的预处理工作：对S2中得到的柱塞1进行预处理加热工作，通过加热线圈对柱塞1表面进行预热，同时设定温度为320℃，目的是为去除柱塞1表面的水分，提高柱塞1表面温度以便与涂层2粘合更加紧密；
S4、涂层2的加工工作：S3中的柱塞1预热结束处理过后，立即将其取出，并通过等离子喷涂技术可对柱塞1的表面喷涂，喷涂均匀，使得最后涂层2厚度为0.6mm；
S5、柱塞1的最终制备：将S4中喷涂结束后的柱塞1放入加热装置内，温度控制在1000℃，当涂层2表面出现镜面现象后，再将其拿出进行冷却处理后，最终柱塞1制备而成。
对比实验
某柱塞生产工厂对由实施例1、实施例2、实施例3分别制作出来的柱塞以及市场上通用的柱塞同时进行耐磨以及防腐蚀检测工作，并在相同的时间以及条件下进行检测，在检测的过程中，同时统计由实施例1、实施例2、实施例3分别制作出来的柱塞以及市场上通用柱塞的耐磨性能以及防腐蚀能力，并制作统计表图。
如图3可知，本发明由实施例2加工出来的柱塞表面无磨损且无腐蚀现象，是四个对比样品中质量最好的，因此本发明通过将合金粉末制备涂层并喷涂在柱塞表面，使得涂层与柱塞之间紧密贴合，涂层具有较与铬保护层更强的耐磨以及抗腐蚀性，同时涂层与调压阀内壁的紧密接触，又起到了保护调压阀的作用，增加了该柱塞的使用寿命，同时也为后续调压阀的正常工作创造了良好条件。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，包括柱塞(1)和涂层(2)，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、合金粉末的混合制备：将铜、锌、铁、镍、碳化钨、碳化钛和金属氧化物这些粉末物料加入加热炉内，在1100-1300℃的温度条件下进行加热，加热2-4h后，使得该加热炉内的粉末原料被加热成液态合金，加热完毕后，将液态合金表面的熔渣进行去除，然后对其进行冷却，将冷却后液态合金进行雾化，并通过高压气管喷出的冷却气流将液压合金凝固成合金粉末，然后将合金粉末使用160目筛的筛子进行过滤，将粉末中的杂质进行筛除，最后可得喷涂用的合金粉末，放置备用；
S2、柱塞(1)原材料的挑选以及柱塞(1)的加工处理：选择优质的柱塞(1)原材料，根据想要的柱塞(1)尺寸对原材料进行车削，并将其制备成合适尺寸的柱塞(1)形状，然后对其进行热处理加工，调质处理，使得调质硬度为HRC25°，再对其进行表面进行打磨抛光，打磨抛光到一定精度后，对其表面的废屑进行清理，保证其表面光滑无损，无其它杂质和油污；
S3、柱塞(1)的预处理工作：对S2中得到的柱塞(1)进行预处理加热工作，通过加热线圈对柱塞(1)表面进行预热，同时设定温度为300-320℃，目的是为去除柱塞(1)表面的水分，提高柱塞(1)表面温度以便与涂层(2)粘合更加紧密；
S4、涂层(2)的加工工作：S3中的柱塞(1)预热结束处理过后，立即将其取出，并通过等离子喷涂技术可对柱塞(1)的表面喷涂，喷涂均匀，使得最后涂层(2)厚度为0.6mm；
S5、柱塞(1)的最终制备：将S4中喷涂结束后的柱塞(1)放入加热装置内，温度控制在900-1000℃，当涂层(2)表面出现镜面现象后，再将其拿出进行冷却处理后，最终柱塞(1)制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，其特征在于：所述涂层(2)中的原料按重量份比包括：铜7-10份、锌5-8份、铁6-8份、镍5-8份、碳化钨3-5份、碳化钛4-6份和金属氧化物8-10份。
3.根据权利要求1所述的一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，其特征在于：所述S1中的金属氧化物采用的是氧化钠。
4.根据权利要求1所述的一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，其特征在于：所述S1中碳化钛是由骨炭与二氧化钛在电炉中加热制得，是硬质合金的重要成分。
5.根据权利要求1所述的一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，其特征在于：所述S1中碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物。
6.根据权利要求1所述的一种基于机油调压阀柱塞制造的加工工艺，其特征在于：所述S4中的等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固表面层的方法。
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