CN111349828A - 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车空调压缩机斜盘，所述斜盘由包括以下重量百分比的组分铝合金制成：硅：10％‑12％；铜：3％‑4％；镁：0.2％‑0.3％；镍：0.6‑1.2％；锰：0‑0.2％；钼：0.2％‑0.4％；铁：0‑0.4％；锌：0‑0.1％；铬：0.2％‑0.6％；钛：0‑0.2％；炭：0.1％‑0.2％；铼：0.2％‑0.4％；余量为铝；所述斜盘生产方法包括步骤1、预热；步骤2、熔金；步骤3、变质；步骤4、热处理；步骤5、粗加工；步骤6、深冷氮化处理；步骤7、精加工。本发明能够增强产品的组织密度，提高了产品的耐磨性及强度，避免了产品发生变形，消除了产品的内应力，延长了使用寿命，满足实际使用要求。

Description

一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法，属于汽车零部件技术领域。
背景技术
汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用；压缩机分：不可变排量和可变排量两种。其中，定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大，它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作；当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作，定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出，空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度，在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制；当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度；当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。
斜盘是汽车空调压缩机的核心部件，被称为汽车空调压缩机的心脏，鉴于长期高速运转以及耐受摩擦产生的高温，对其耐磨性、强度及硬度等力学性能具有很高的要求。目前，现有铝合金斜盘一般采用A390过共晶铝硅合金材料制备，其高温强度和高温硬度均较差；目前，斜盘的生产工艺主要为重力浇铸，浇铸的产品组织密度较低，导致产品不耐磨、整体强度不高，易变形等；此外，浇铸工艺易出现缩松、冷隔等造成产品存在内应力，易断裂卡死，以及尺寸加工精度不高等。因此，需要设计一种新的技术方案，能够综合性克服现有技术存在的不足。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法，能够增强产品的组织密度，进而提高了产品的耐磨性及强度，避免了产品发生变形，消除了产品的内应力，延长了使用寿命，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种汽车空调压缩机斜盘，所述斜盘由包括以下重量百分比的组分铝合金制成：硅：10％-12％；铜：3％-4％；镁：0.2％-0.3％；镍：0.6-1.2％；锰：0-0.2％；钼：0.2％-0.4％；铁：0-0.4％；锌：0-0.1％；铬：0.2％-0.6％；钛：0-0.2％；炭：0.1％-0.2％；铼：0.2％-0.4％；余量为铝。
作为上述技术方案的改进，所述斜盘的组成成分还包括粉末润滑剂，所述粉末润滑剂的重量百分比≤0.1％。
作为上述技术方案的改进，所述硅的重量百分比为10.5％-11.5％，所述镁的重量百分比为0.22％-0.28％，所述镍的重量百分比为0.8％-1.0％，所述钼的重量百分比为0.25％-0.35％，所述铬的重量百分比为0.3％-0.5％，所述炭的重量百分比为0.12％-0.18％，所述铼的重量百分比为0.25％-0.35％。
作为上述技术方案的改进，所述汽车空调压缩机斜盘的生产方法包括以下步骤：
步骤1、预热：选取相应的坩埚并在其表面均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至400-500℃的硅、铜、镁、镍、钼、铁、锰、锌、铬、钛、炭、铼以及铝混料，继续升温直至混料软化；
步骤2、熔金：将步骤1中软化的混料熔化成熔液，且将所述熔液在700℃-720℃下利用无氯精炼剂进行精炼；
步骤3、变质：将步骤2精炼后的熔液在780℃-880℃下，加入0.5％-1.0％所述熔液总重的AL-8Sr中间合金进行变质处理，将经过变质处理的熔液在740℃-780℃下再次利用无氯精炼剂进行精炼，且采用真空搅拌机进行搅拌，值得坯料；
步骤4、热处理：将步骤3中制得的坯料依次进行烧结、真空淬火以及回火处理；
步骤5、粗加工：将经过步骤4热处理的坯料利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯；
步骤6、深冷氮化处理；
步骤7、精加工：对经过步骤6处理的斜盘毛坯进行机械化精加工，制得符合标准的斜盘。
作为上述技术方案的改进，所述烧结的温度为1150-1350℃，时间为15-30分钟，烧结的气氛为氮基气氛或真空，烧结炉为网带炉或推杆炉或钟罩炉或真空炉；所述真空淬火温度控制在880-1060℃之间；所述回火温度控制在360-480℃之间，且回火时间为1.5-2小时。
作为上述技术方案的改进，步骤6中所述深冷氮化处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-40～-25℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理系统内使温度降至-80～-120℃进行深冷处理30-45分钟。
作为上述技术方案的改进，所述深冷处理系统包括补偿室和冷却室，所述补偿室一端设置有进口，所述补偿室内还设置有温度感应介质、引导气流和液氮进行循环作用的引流机组，所述补偿室和所述冷却室之间设置有传递连通管。
作为上述技术方案的改进，所述进口上设置有动力泵，所述动力泵上设置有卸荷阀。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述的一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法，能够增强产品的组织密度，进而提高了产品的耐磨性及强度，避免了产品发生变形卡死现象，消除了产品的内应力，提高了产品尺寸加工的精准度，延长了使用寿命，满足实际使用要求。
附图说明
图1为本发明所述的深冷处理系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
实施例1：
如图1所示，为本发明所述的一种汽车空调压缩机斜盘，所述斜盘由包括以下重量百分比的组分铝合金制成：硅：10％；铜：3％；镁：0.2％；镍：0.6；锰：0；钼：0.2％；铁：0；锌：0；铬：0.2％；钛：0；炭：0.1％；铼：0.2％；余量为铝。
进一步地，斜盘的组成成分还包括粉末润滑剂，粉末润滑剂的重量百分比≤0.1％。
进一步地，硅的重量百分比为10.5％％，镁的重量百分比为0.22％，镍的重量百分比为0.8％，钼的重量百分比为0.25％，铬的重量百分比为0.3％，炭的重量百分比为0.12％，铼的重量百分比为0.25％。
具体地，汽车空调压缩机斜盘的生产方法包括以下步骤：
步骤1、预热：选取相应的坩埚并在其表面均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至400℃的硅、铜、镁、镍、钼、铁、锰、锌、铬、钛、炭、铼以及铝混料，继续升温直至混料软化；
步骤2、熔金：将步骤1中软化的混料熔化成熔液，且将所述熔液在700℃下利用无氯精炼剂进行精炼；
步骤3、变质：将步骤2精炼后的熔液在780℃下，加入0.5％所述熔液总重的AL-8Sr中间合金进行变质处理，将经过变质处理的熔液在740℃下再次利用无氯精炼剂进行精炼，且采用真空搅拌机进行搅拌，值得坯料；
步骤4、热处理：将步骤3中制得的坯料依次进行烧结、真空淬火以及回火处理；
步骤5、粗加工：将经过步骤4热处理的坯料利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯；
步骤6、深冷氮化处理；
步骤7、精加工：对经过步骤6处理的斜盘毛坯进行机械化精加工，制得符合标准的斜盘。
此工艺，能够最大程度上提高产品的耐磨性及机械强度。
进一步地，烧结的温度为1150，时间为15分钟，烧结的气氛为氮基气氛或真空，烧结炉为网带炉或推杆炉或钟罩炉或真空炉；真空淬火温度控制在880℃之间；回火温度控制在360℃之间，且回火时间为1.5小时。
进一步地，步骤6中所述深冷氮化处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-40℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理系统内使温度降至-80℃进行深冷处理30分钟。
进一步改进地，所述深冷处理系统包括补偿室10和冷却室20，补偿室10一端设置有进口30，补偿室10内还设置有温度感应介质11、引导气流和液氮进行循环作用的引流机组12，补偿室10和冷却室20之间设置有传递连通管40；
进口30上设置有动力泵31，动力泵31上设置有卸荷阀32。
本发明能够增强产品的组织密度，进而提高了产品的耐磨性及强度，避免了产品发生变形卡死现象，消除了产品的内应力，提高了产品尺寸加工的精准度，延长了使用寿命，满足实际使用要求。
实施例2：
如图1所示，为本发明所述的一种汽车空调压缩机斜盘，所述斜盘由包括以下重量百分比的组分铝合金制成：硅：12％；铜：4％；镁：0.3％；镍：1.2％；锰：0.2％；钼：0.4％；铁：0.4％；锌：0.1％；铬：0.6％；钛：0.2％；炭：0.2％；铼：0.4％；余量为铝。
进一步地，斜盘的组成成分还包括粉末润滑剂，粉末润滑剂的重量百分比≤0.1％。
进一步地，硅的重量百分比为11.5％，镁的重量百分比为0.28％，镍的重量百分比为1.0％，钼的重量百分比为0.35％，铬的重量百分比为0.5％，炭的重量百分比为0.18％，铼的重量百分比为0.35％。
具体地，汽车空调压缩机斜盘的生产方法包括以下步骤：
步骤1、预热：选取相应的坩埚并在其表面均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至500℃的硅、铜、镁、镍、钼、铁、锰、锌、铬、钛、炭、铼以及铝混料，继续升温直至混料软化；
步骤2、熔金：将步骤1中软化的混料熔化成熔液，且将所述熔液在720℃下利用无氯精炼剂进行精炼；
步骤3、变质：将步骤2精炼后的熔液在880℃下，加入1.0％所述熔液总重的AL-8Sr中间合金进行变质处理，将经过变质处理的熔液在780℃下再次利用无氯精炼剂进行精炼，且采用真空搅拌机进行搅拌，值得坯料；
步骤4、热处理：将步骤3中制得的坯料依次进行烧结、真空淬火以及回火处理；
步骤5、粗加工：将经过步骤4热处理的坯料利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯；
步骤6、深冷氮化处理；
步骤7、精加工：对经过步骤6处理的斜盘毛坯进行机械化精加工，制得符合标准的斜盘。
此工艺，能够最大程度上防止产品发生变形和卡死现象。
进一步地，烧结的温度为1350℃，时间为30分钟，烧结的气氛为氮基气氛或真空，烧结炉为网带炉或推杆炉或钟罩炉或真空炉；真空淬火温度控制在1060℃之间；回火温度控制在480℃之间，且回火时间为2小时。
进一步地，步骤6中所述深冷氮化处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-25℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理系统内使温度降至-120℃进行深冷处理45分钟。
进一步改进地，所述深冷处理系统包括补偿室10和冷却室20，补偿室10一端设置有进口30，补偿室10内还设置有温度感应介质11、引导气流和液氮进行循环作用的引流机组12，补偿室10和冷却室20之间设置有传递连通管40；
进口30上设置有动力泵31，动力泵31上设置有卸荷阀32。
本发明能够增强产品的组织密度，进而提高了产品的耐磨性及强度，避免了产品发生变形卡死现象，消除了产品的内应力，提高了产品尺寸加工的精准度，延长了使用寿命，满足实际使用要求。
实施例3：
如图1所示，为本发明所述的一种汽车空调压缩机斜盘，所述斜盘由包括以下重量百分比的组分铝合金制成：硅：11％；铜：3.5％；镁：0.25％；镍：0.9％；锰：0.1％；钼：0.3％；铁：0.2％；锌：0.05％；铬：0.4％；钛：0.1％；炭：0.15％；铼：0.3％；余量为铝。
进一步地，斜盘的组成成分还包括粉末润滑剂，粉末润滑剂的重量百分比≤0.1％。
进一步地，硅的重量百分比为11％，镁的重量百分比为0.25％，镍的重量百分比为0.9％，钼的重量百分比为0.3％，铬的重量百分比为0.4％，炭的重量百分比为0.15％，铼的重量百分比为0.3％。
具体地，汽车空调压缩机斜盘的生产方法包括以下步骤：
步骤1、预热：选取相应的坩埚并在其表面均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至450℃的硅、铜、镁、镍、钼、铁、锰、锌、铬、钛、炭、铼以及铝混料，继续升温直至混料软化；
步骤2、熔金：将步骤1中软化的混料熔化成熔液，且将所述熔液在710℃下利用无氯精炼剂进行精炼；
步骤3、变质：将步骤2精炼后的熔液在830℃下，加入0.75％所述熔液总重的AL-8Sr中间合金进行变质处理，将经过变质处理的熔液在760℃下再次利用无氯精炼剂进行精炼，且采用真空搅拌机进行搅拌，值得坯料；
步骤4、热处理：将步骤3中制得的坯料依次进行烧结、真空淬火以及回火处理；
步骤5、粗加工：将经过步骤4热处理的坯料利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯；
步骤6、深冷氮化处理；
步骤7、精加工：对经过步骤6处理的斜盘毛坯进行机械化精加工，制得符合标准的斜盘。
此工艺，能够最大程度上消除产品存在的内应力，提高产品的使用性能和使用寿命。
进一步地，烧结的温度为1250℃，时间为22.5分钟，烧结的气氛为氮基气氛或真空，烧结炉为网带炉或推杆炉或钟罩炉或真空炉；真空淬火温度控制在970℃之间；回火温度控制在420℃之间，且回火时间为1.75小时。
进一步地，步骤6中所述深冷氮化处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-33℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理系统内使温度降至-100℃进行深冷处理37.5分钟。
进一步改进地，所述深冷处理系统包括补偿室10和冷却室20，补偿室10一端设置有进口30，补偿室10内还设置有温度感应介质11、引导气流和液氮进行循环作用的引流机组12，补偿室10和冷却室20之间设置有传递连通管40；
进口30上设置有动力泵31，动力泵31上设置有卸荷阀32。
本发明能够增强产品的组织密度，进而提高了产品的耐磨性及强度，避免了产品发生变形卡死现象，消除了产品的内应力，提高了产品尺寸加工的精准度，延长了使用寿命，满足实际使用要求。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：所述斜盘由包括以下重量百分比的组分铝合金制成：硅：10％-12％；铜：3％-4％；镁：0.2％-0.3％；镍：0.6-1.2％；锰：0-0.2％；钼：0.2％-0.4％；铁：0-0.4％；锌：0-0.1％；铬：0.2％-0.6％；钛：0-0.2％；炭：0.1％-0.2％；铼：0.2％-0.4％；余量为铝。
2.根据权利要求1所述一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：所述斜盘的组成成分还包括粉末润滑剂，所述粉末润滑剂的重量百分比≤0.1％。
3.根据权利要求1所述一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：所述硅的重量百分比为10.5％-11.5％，所述镁的重量百分比为0.22％-0.28％，所述镍的重量百分比为0.8％-1.0％，所述钼的重量百分比为0.25％-0.35％，所述铬的重量百分比为0.3％-0.5％，所述炭的重量百分比为0.12％-0.18％，所述铼的重量百分比为0.25％-0.35％。
4.根据权利要求1至3所述一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：所述汽车空调压缩机斜盘的生产方法包括以下步骤：
步骤1、预热：选取相应的坩埚并在其表面均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至400-500℃的硅、铜、镁、镍、钼、铁、锰、锌、铬、钛、炭、铼以及铝混料，继续升温直至混料软化；
步骤2、熔金：将步骤1中软化的混料熔化成熔液，且将所述熔液在700℃-720℃下利用无氯精炼剂进行精炼；
步骤3、变质：将步骤2精炼后的熔液在780℃-880℃下，加入0.5％-1.0％所述熔液总重的AL-8Sr中间合金进行变质处理，将经过变质处理的熔液在740℃-780℃下再次利用无氯精炼剂进行精炼，且采用真空搅拌机进行搅拌，值得坯料；
步骤4、热处理：将步骤3中制得的坯料依次进行烧结、真空淬火以及回火处理；
步骤5、粗加工：将经过步骤4热处理的坯料利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯；
步骤6、深冷氮化处理；
步骤7、精加工：对经过步骤6处理的斜盘毛坯进行机械化精加工，制得符合标准的斜盘。
5.根据权利要求4所述一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：所述烧结的温度为1150-1350℃，时间为15-30分钟，烧结的气氛为氮基气氛或真空，烧结炉为网带炉或推杆炉或钟罩炉或真空炉；所述真空淬火温度控制在880-1060℃之间；所述回火温度控制在360-480℃之间，且回火时间为1.5-2小时。
6.根据权利要求4所述一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：步骤6中所述深冷氮化处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-40～-25℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理系统内使温度降至-80～-120℃进行深冷处理30-45分钟。
7.根据权利要求6所述一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：所述深冷处理系统包括补偿室(10)和冷却室(20)，所述补偿室(10)一端设置有进口(30)，所述补偿室(10)内还设置有温度感应介质(11)、引导气流和液氮进行循环作用的引流机组(12)，所述补偿室(10)和所述冷却室(20)之间设置有传递连通管(40)。
8.根据权利要求7所述一种汽车空调压缩机斜盘，其特征在于：所述进口(30)上设置有动力泵(31)，所述动力泵(31)上设置有卸荷阀(32)。
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