CN114540655B - 一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺 - Google Patents

一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺，包括以下步骤：步骤一、石墨材料热膨胀系数性能测试；步骤二、选择梯形螺纹作为石墨转子与石墨转轴的联结螺纹；步骤三、密封填料溶胶配置制备及涂覆；步骤四、石墨转子热处理；步骤五、热装配；步骤六、生成微填充物等。本发明利用热装技术在石墨转子与石墨转轴的密封接触面形成夹持力，使两者在密封部位充分接触，达到从宏观上阻塞气体熔剂目的。同时，还涉及利用微填料技术在石墨转子与石墨转轴光滑密封面产生碳化物，阻塞表面微观空隙通道。为惰性气体熔剂以稳定压力流入石墨转子，并完全由石墨转子喷嘴喷出创造必要的条件。

Description

一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配 工艺
技术领域
本发明涉及一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺。
背景技术
石墨转子是由多个扇形叶片组成的中空环形件，石墨转轴是具有通孔的长轴件。石墨转子与石墨转轴通过石墨转子的内螺纹与石墨转轴外螺纹联结，并由石墨转子的端面与石墨转轴的端面组成密封副，以实现轴向静密封。铝液除气机运行期间，石墨转轴带动石墨转子高速旋转，气体熔剂（N2或Ar等）经由转子喷嘴喷入铝熔体后，形成的微小气泡尺寸螺旋上升，并带走铝熔体中的氢。其中，石墨转子与石墨转轴密封结构服役的可靠性直接影响着铝液除气机的除氢效率。
传统的石墨转子与石墨转轴密封结构存在以下不足：
⑴受到高温铝液冲击，两者密封端面易于发生相对倾斜而造成局部出现密封气体熔剂可通过的空隙，使得气体熔剂（N2或Ar等）不再经由喷嘴射入铝液，而改道由失效部位溢出，导致气泡形成的尺寸较大，除氢效率急剧下降。
⑵密封结构联结部位过多，夹紧力不足，导致密封表面无法充分接触。
⑶石墨转子与石墨转轴密封结构的表面加工质量、尺寸和形状加工精度较低，不能对气体熔剂的泄漏形成有效的封阻。
⑷装配工艺不合理，造成密封表面损伤，形成泄漏源。另外，载荷不均或不足造成密封表面接触不充分，降低了密封表面的结合程度，以致气体熔剂通过两者的接触面渗出。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对传统的铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴因联结处密封效果差，惰性气体熔剂易于从联结部位泄露，从而导致经石墨转子喷嘴喷出气泡数量显著减小的不足，提供一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺，为惰性气体熔剂以稳定压力流入石墨转子，并完全由石墨转子喷嘴喷出创造必要的条件。
解决上述技术问题的技术方案是：一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺，包括以下步骤：
步骤一、石墨材料热膨胀系数性能测试：石墨转子与石墨转轴的石墨材料相同，采用热膨胀仪测试石墨材料试样的热膨胀特性，以获得石墨材料热膨胀系数。
步骤二、选择梯形螺纹作为石墨转子与石墨转轴的联结螺纹：所述石墨转子包括装配圆柱和多个扇形叶轮，相邻扇形叶轮之间开设有喷嘴，所述装配圆柱包括密封面一和装配孔，装配孔的结构由内圆弧面、内锥面、退刀槽一、梯形内螺纹和空腔组成，喷嘴与空腔连通，所述石墨转轴包括梯形外螺纹、密封面二、退刀槽二、外锥面、外圆弧面和承担通气功能的主轴。
石墨转子的内锥面大端直径的实际加工尺寸Dlower由下式计算，Dlower = D - D×Δδ，式中，D为石墨转子内锥面大端直径和石墨转轴外锥面大端直径的配合尺寸，Δδ为石墨转子热处理加热温度T所对应的石墨材料相对应的膨胀量。
步骤三、密封填料溶胶配置制备及涂覆：按松油醇:乙基纤维素 = 15:1～20:1的质量比配置混合液，通过水浴加热法加热混合液，加热温度控制在80～100℃，制成均匀透明的溶胶；接着选用粒径≦300nm的SiC或Al2O3粉为溶质填料，按溶质填料:混合液 = 1:10～1:15的质量比，将SiC或Al2O3投入混合液，并搅拌均匀得到溶胶；最后，将溶胶均匀涂敷在石墨转轴的密封面二、外锥面及外圆弧面的表面。
步骤四、石墨转子热处理：将石墨转子加热至温度T=200～360℃，保温时间：1-2h，然后取出石墨转子，并固定住。
步骤五、热装配：将石墨转轴的梯形外螺纹旋入石墨转子梯形内螺纹，石墨转子和石墨转轴旋合后，空冷至室温。
步骤六、生成微填充物：将旋合冷却后的石墨转子和石墨转轴加热至240-300℃，保温3-5 h，接着，加热至340-400℃，保温15-30min，最后，加热至450-500℃，保温10-15min，以便充分去除溶胶的有机成分，保温结束后取出冷却，制备完成。
进一步的，石墨转子梯形内螺纹与石墨转轴梯形外螺纹的公差配合等级为h8/e8，螺距是6mm、7mm或9mm。
步骤四中采用装配辅件固定加热后的石墨转子，所述装配辅件包括底板、固定块和多个定位块，所述固定块安装在底板下，定位块按环形排列安装在底板上，相邻两个定位块之间形成用于固定石墨转子扇形叶轮的固定槽，使用状态时，所述装配辅件的固定块固定在虎钳上，加热后的石墨转子放置在装配辅件上固定住。
石墨转轴的外锥面与石墨转子装配孔的内锥面的锥度相同，均为1:5或7:24，且外锥面的长度比内锥面的长度短2-5 mm，内锥面的长度15-20 mm，退刀槽二的宽度也比退刀槽一的宽度短2-5 mm。
石墨转轴外锥面大端直径取上偏差，石墨转轴外锥面大端直径的实际加工尺寸Dup由依据下式确定，Dup = D + 0.02 mm。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1、本发明利用热装技术在石墨转子与石墨转轴的密封接触面形成夹持力，使两者在密封部位充分接触，达到从宏观上阻塞气体熔剂目的。同时，还涉及利用微填料技术在石墨转子与石墨转轴光滑密封面产生碳化物，阻塞表面微观空隙通道。
2、采用本发明装配的石墨转子与石墨转轴抗热振性能优异，密封性能的有效寿命大于150熔·次，其中，石墨转子与石墨转轴使用的1个熔·次单位为：将石墨转子与石墨转轴浸渍700～730℃铝液中，以400～600 rpm/min的转速连续转动20 min后，将石墨转子从铝合金熔池提升，暴露在空气中。
下面，结合附图和实施例对本发明之一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本发明之石墨转子立体图。
图2：本发明之石墨转子主视剖视图。
图3：本发明之石墨转轴立体图。
图4：本发明之石墨转轴主视剖视图。
图5：本发明之装配辅件立体图之一。
图6：本发明之装配辅件立体图之二。
图7：本发明实施例1测试石墨材料从室温至1000℃区间的热膨胀系数图。
图8：本发明石墨转轴的密封面二及外锥面的表面粗糙度检测图。
图9：本发明实施例1石墨转子和石墨转轴之间密封面的Al2O3颗粒填料的微观形貌的SEM图像。
具体实施方式
实施例1：
步骤一、石墨材料热膨胀系数性能测试
石墨转子与石墨转轴的石墨材料相同，选用信瑞达石墨制造有限公司生产的牌号为XRD-1石墨材料（体积密度：1.83 g/cm3；石墨粉粒度：12 μm；抗折强度：45 MPa；抗压强度：100 MPa）作为制备石墨转子与石墨转轴的原材料。
随后，将石墨材料加工成尺寸为Φ5 mm×30 mm的圆柱试样，并采用德国耐驰热膨胀仪DIL402测试石墨试样从室温至1000℃区间的热膨胀特性，以获得石墨材料热膨胀系数，如图7所示。
步骤二、选择梯形螺纹作为石墨转子与石墨转轴的联结螺纹
考虑到石墨材料的脆性较大，韧性较低，加工内螺纹过程中极易掉块、掉渣。另外，三角形螺纹容易造成应力集中，进而引发微裂纹；而梯形螺纹牙型为等腰梯形，易于加工，对中性好，牙根强度较高，且在牙顶和牙底部位均采用圆角过渡，可有效避免石墨材料的崩边及应力集中。故，优选梯形螺纹作为联结石墨转子与石墨转轴的螺纹类型。其中，为了防止石墨转子和石墨转轴的螺纹联结松动，石墨转子和石墨转轴联结的梯形内螺纹和梯形外螺纹均采用左旋，与驱动机构的顺时针转向相反。
为了顺利实现石墨转子和石墨转轴的热装配，需要石墨转子和石墨转轴之间具有合理的间隙，按基轴制，优选石墨转子梯形内螺纹与石墨转轴梯形外螺纹的公差配合等级为h8/e8，螺距优选6 mm。
（1）石墨转子各个组成部位的功能界定
根据石墨转子各个组成结构的功能，划分为承担与石墨转轴联结配合的装配圆柱1和承担喷吹气体熔剂的多个扇形叶轮2。其中，相邻扇形叶轮2之间开设有喷嘴3，其中，装配圆柱1包括密封面一4和装配孔5，如图1所示。装配孔5的结构由内圆弧面6、内锥面7、退刀槽一8、梯形内螺纹9和空腔10组成，如图2所示。其中，内锥面7的锥度为1:5，长度15 mm。另外，喷嘴3与空腔10连通。
（2）石墨转轴各个组成部位的功能界定
根据石墨转轴各组成结构的功能，将其划分为承担与石墨转子联结配合的梯形外螺纹11、密封面二12、退刀槽二13、外锥面14、外圆弧面15和承担通气功能的主轴16，主轴内开有通气孔17，如图3所示。为了避免石墨转子和石墨转轴旋合过程中，出现尺寸干涉的现象，其中，外圆弧面15的半径小于内圆弧面6的半径。同时，外锥面14的锥度与内锥面7的锥度相同，均为1:5，且外锥面14的长度比内锥面7的长度短2 mm，退刀槽二13的宽度也比退刀槽一8的宽度短2 mm。
（3）设计石墨转子内锥面大端直径加工尺寸
为了确保石墨转子的内锥面7和石墨转轴的外锥面14装配后，形成预紧的夹持力，设计石墨转子的内锥面7和石墨转轴的外锥面14为过盈配合关系。其中，石墨转子内锥面7大端直径取下偏差。依据石墨转子内锥面7大端直径和石墨转轴外锥面14大端直径的配合尺寸D、石墨转子热处理加热温度T所对应的石墨材料相对热膨胀量Δδ（图7中，横轴表示加热温度T，左侧纵轴表示热膨胀量Δδ，故从图7中可得出加热温度T所对应的热膨胀量Δδ），由下式计算石墨转子的内锥面7大端直径的实际加工尺寸Dlower，图6：
Dlower = D - D×Δδ
（4）设计石墨转轴外锥面大端直径加工尺寸
为了加工和装配的便利性，石墨转轴外锥面大端直径取上偏差，石墨转轴外锥面大端直径的实际加工尺寸Dup由依据下式确定，另外，石墨转轴的通气孔17起导入N2的作用，如图4所示：
Dup = D + 0.02 mm
（5）设计石墨转子与石墨转轴的加工工艺
石墨转轴的梯形内螺纹9和石墨转轴的梯形外螺纹11优选PVD涂层梯形螺纹车刀加工；石墨转轴的内圆弧面6、内锥面7、退刀槽一8、梯形内螺纹9和空腔10及石墨转轴的密封面二12、退刀槽二13、外锥面14、圆弧15优选金刚石刀具加工。
石墨转轴的梯形内螺纹9和石墨转轴的梯形外螺纹11优选加工参数：转速为800r/min左右，粗加工单次径向切深为0.05mm，精加工单次径向、轴向切深均为0.02mm，每刀精加工跟一刀空切削加工。
石墨转子和石墨转轴其余部位优选加工参数：转速为350 r/min，粗加工进给量为0.2 mm/r，精加工进给量为0.08 mm/r。
（6）石墨转子与石墨转轴的尺寸精度检测
考虑到石墨转子梯形内螺纹中径的尺寸精度无法直接检测，制备通规和止规分别检测石墨转子梯形内螺纹中径的上/下限尺寸。
将石墨转子分别与通规和止规旋合，如果石墨转子满足与通规转动自如且拧不进止规，判定石墨转子梯形内螺纹中径满足尺寸精度的要求；否则，均视为石墨转子梯形内螺纹中径尺寸不合格。另外，石墨转轴梯形外螺纹中径的尺寸精度控制采用三针法检测。
（7）石墨转轴的表面质量检测
为了便于填料充分填充石墨转子和石墨转轴表面微观的低凹部位，必须控制石墨转子和石墨转轴表面微凸起形貌及波动。检测石墨转轴密封面二12及外锥面14加工的表面质量，要求其表面粗糙度Ra≦4 μm，且两粗糙表面的最大间隙和h≦35 μm，如图8所示。因石墨转子和石墨转轴均采用相同的加工工艺，故默认石墨转子的密封面一4及内锥面7的表面粗糙度与石墨转轴密封面二12及外锥面14的表面粗糙度处于相同等级。
步骤三、密封填料溶胶配置制备及涂覆：
按松油醇:乙基纤维素 = 15:1的质量比配置溶胶。随后，采用玻璃器皿盛装松油醇和乙基纤维素的混合液，通过水浴加热法加热，加热温度控制在80℃，制成均匀透明的溶胶。接着，选用粒径≦300nm的SiC为溶质填料，按溶质填料: 混合液 = 1:10的质量比，将SiC投入溶胶，并搅拌均匀得到溶胶。最后，将溶胶均匀涂敷在石墨转轴的密封面二12、外锥面14及外圆弧面15的表面。
步骤四、石墨转子热处理：
为了增大石墨转子和石墨转轴之间接触面的夹持力，以形成有效的封阻，采用热装工艺实现石墨转子和石墨转轴的联结。其中，将石墨转子作为受热元件，通过加热使其孔径等相关尺寸热胀增大，直至与石墨转轴的过盈转变为间隙配合。
同时，为了避免石墨转子的高温氧化及因夹持力过高而在石墨转子内孔引发裂纹而造成损伤，优选石墨转子的热处理温度：200℃，保温时间：1 h。依据石墨材料热膨胀特性的测试数据，确定热处理加热温度T所对应的膨胀量Δδ。
将石墨转子放入马弗炉中，加热至温度200℃，保温时间：1 h。接着，将装配辅件18固定在虎钳上。随后，取出石墨转子，并放置在装配辅件18上固定住。
为了便于石墨转子的定位、固定和装配，依据石墨转子扇形叶轮2的结构特点，制备装配辅件18。所述装配辅件包括底板181、固定块184和多个定位块182，所述固定块安装在底板下，定位块按环形排列安装在底板上，相邻两个定位块之间形成用于固定石墨转子扇形叶轮的固定槽183，定位块182的形状和尺寸依据石墨转子的相邻扇形叶轮2之间空间的形状和尺寸制备，以便于起固定石墨转子的作用，使用状态时，所述装配辅件的固定块固定在虎钳上，加热后的石墨转子放置在装配辅件18上固定住。
步骤五、热装配：
将石墨转轴的梯形外螺纹11旋入石墨转子梯形内螺纹9，其中，因溶胶（包含SiC）不能停驻在石墨转子和石墨转轴密封面的微凸起部位，随着旋合，被刮入两者之间的微凹隙，从而在石墨转子和石墨转轴密封面上多个点位形成微观的密封填料，增大了密封的可靠性。石墨转子和石墨转轴旋合后，空冷至室温。
步骤六、生成微填充物：
将旋合冷却后的石墨转子和石墨转轴放置入热处理炉，加热至300℃，保温3 h，接着，加热至400℃，保温30min，最后，加热至500℃，保温10 min，以便充分去除溶胶的有机成分，从而为后续用于铝合金精炼奠定基础。石墨转子和石墨转轴之间密封面的微填料形貌，如图9所示。保温结束后取出冷却，制备完成。
实施例2：其基本步骤与实施例1相同，不同之处在于：
步骤二、选择梯形螺纹作为石墨转子与石墨转轴的联结螺纹中，螺距优选7 mm，内锥面7的锥度为7:24，长度18 mm，外锥面14的锥度与内锥面7的锥度相同，均为7:24，且外锥面14的长度比内锥面7的长度短3 mm，退刀槽二13的宽度也比退刀槽一8的宽度短3 mm。
石墨转子和石墨转轴其余部位优选加工参数：转速为420 r/min，粗加工进给量为0.3 mm/r，精加工进给量为0.10 mm/r。
按松油醇:乙基纤维素 = 18:1的质量比配置溶胶。随后，采用玻璃器皿盛装松油醇和乙基纤维素的混合液，通过水浴加热法加热，加热温度控制在90℃，制成均匀透明的溶胶。接着，选用粒径≦300nm的Al2O3为溶质填料，按溶质填料: 混合液 = 1:12的质量比，将Al2O3投入混合液，并搅拌均匀得到溶胶。最后，将溶胶均匀涂敷在石墨转轴的密封面二12、外锥面14及外圆弧面15的表面。
步骤四、石墨转子热处理中，优选石墨转子的热处理温度：250℃，保温时间：2 h。
步骤六、生成微填充物中，将旋合的石墨转子和石墨转轴放置入热处理炉，加热至300℃，保温4 h，接着，加热至400℃，保温10min，最后，加热至500℃，保温15 min。
实施例3：其基本步骤与实施例1相同，不同之处在于：
步骤二、选择梯形螺纹作为石墨转子与石墨转轴的联结螺纹中，螺距优选9 mm，内锥面7的锥度为7:24，长度20 mm，外锥面14的锥度与内锥面7的锥度相同，均为7:24，且外锥面14的长度比内锥面7的长度短5 mm，退刀槽二13的宽度也比退刀槽一8的宽度短5 mm。
石墨转子和石墨转轴其余部位优选加工参数：转速为480 r/min，粗加工进给量为0.4 mm/r，精加工进给量为0.12 mm/r。
按松油醇:乙基纤维素 = 20:1的质量比配置溶胶。随后，采用玻璃器皿盛装松油醇和乙基纤维素的混合液，通过水浴加热法加热，加热温度控制在100℃，制成均匀透明的溶胶。接着，选用粒径≦300nm的SiC为溶质填料，按溶质填料: 混合液 = 1:15的质量比，将石墨粉投入混合液，并搅拌均匀得到溶胶。最后，将溶胶均匀涂敷在石墨转轴的密封面二12、外锥面14及外圆弧面15的表面。
步骤四、石墨转子热处理中，优选石墨转子的热处理温度：300℃，保温时间：2 h。
步骤六、生成微填充物中，将旋合的石墨转子和石墨转轴放置入热处理炉，加热至300℃，保温5 h，接着，加热至400℃，保温20 min，最后，加热至500℃，保温12 min。

Claims (3)

1.一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、石墨材料热膨胀系数性能测试：石墨转子与石墨转轴的石墨材料相同，采用热膨胀仪测试石墨材料试样的热膨胀特性，以获得石墨材料热膨胀系数；
步骤二、选择梯形螺纹作为石墨转子与石墨转轴的联结螺纹：所述石墨转子包括装配圆柱（1）和多个扇形叶轮（2），相邻扇形叶轮（2）之间开设有喷嘴（3），所述装配圆柱（1）包括密封面一（4）和装配孔（5），装配孔（5）的结构由内圆弧面（6）、内锥面（7）、退刀槽一（8）、梯形内螺纹（9）和空腔（10）组成，喷嘴（3）与空腔（10）连通，所述石墨转轴包括梯形外螺纹（11）、密封面二（12）、退刀槽二（13）、外锥面（14）、外圆弧面（15）和承担通气功能的主轴（16）；
石墨转子的内锥面（7）大端直径的实际加工尺寸Dlower由下式计算，Dlower = D - D×Δδ，式中，D为石墨转子内锥面（7）大端直径和石墨转轴外锥面（14）大端直径的配合尺寸，Δδ为石墨转子热处理加热温度T所对应的石墨材料相对应的膨胀量；
石墨转轴的外锥面（14）与石墨转子装配孔（5）的内锥面（7）的锥度相同，均为1:5或7:24，且外锥面（14）的长度比内锥面（7）的长度短2-5 mm，内锥面（7）的长度15-20 mm，退刀槽二（13）的宽度也比退刀槽一（8）的宽度短2-5 mm；
石墨转轴外锥面大端直径取上偏差，石墨转轴外锥面大端直径的实际加工尺寸Dup依据下式确定，Dup = D + 0.02 mm；
步骤三、密封填料溶胶配置制备及涂覆：按松油醇:乙基纤维素 = 15:1～20:1的质量比配置混合液，通过水浴加热法加热混合液，加热温度控制在80～100℃，制成均匀透明的溶胶；接着选用粒径≦300nm的SiC或Al2O3粉为溶质填料，按溶质填料:混合液 = 1:10～1:15的质量比，将SiC或Al2O3投入混合液，并搅拌均匀得到密封填料溶胶；最后，将密封填料溶胶均匀涂敷在石墨转轴的密封面二（12）、外锥面（14）及外圆弧面（15）的表面；
步骤四、石墨转子热处理：将石墨转子加热至温度T=200～360℃，保温时间：1-2 h，然后取出石墨转子，并固定住；
步骤五、热装配：将石墨转轴的梯形外螺纹（11）旋入石墨转子梯形内螺纹（9），石墨转子和石墨转轴旋合后，空冷至室温；
步骤六、生成微填充物：将旋合冷却后的石墨转子和石墨转轴加热至240-300℃，保温3-5 h，接着，加热至340-400℃，保温15-30min，最后，加热至450-500℃，保温10-15 min，保温结束后取出冷却，制备完成。
2.根据权利要求1所述一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺，其特征在于：石墨转子梯形内螺纹与石墨转轴梯形外螺纹的公差配合等级为h8/e8，螺距是6mm、7mm或9mm。
3.根据权利要求1所述一种铝合金精炼用石墨转子与石墨转轴密封结构的制备装配工艺，其特征在于：步骤四中采用装配辅件（18）固定加热后的石墨转子，所述装配辅件包括底板（181）、固定块（184）和多个定位块（182），所述固定块安装在底板下，定位块按环形排列安装在底板上，相邻两个定位块之间形成用于固定石墨转子扇形叶轮的固定槽（183），使用状态时，所述装配辅件的固定块固定在虎钳上，加热后的石墨转子放置在装配辅件（18）上固定住。
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CN206459518U (zh) * 2016-12-30 2017-09-01 常州理工科技股份有限公司 耐磨易拆卸式石墨飞轮
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