[發(fā)明專利]一種用于復(fù)合銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)及其復(fù)合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510001327.5
• 申請日: 2015-01-05
• 公開（公告）號: CN104500387A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷汝新;賴朝宏;周邦華
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州鼎成熔鑫科技有限公司
• 主分類號: F04B53/16
• 分類號: F04B53/16;B22D19/16
• 代理公司: 貴州啟辰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司52108
• 代理人: 趙彥棟;唐斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種柱塞泵缸體的加工方法，特別是涉及一種在柱塞泵缸體內(nèi)復(fù)合銅合金的方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的工程機械的液壓零部件中，有許多高端產(chǎn)品涉及到銅合金與鋼鐵材料的復(fù)合技術(shù)，這種復(fù)合不是簡單的機械貼合，而是兩者材料之間的冶金結(jié)合，即在兩種材料的界面上發(fā)生原子之間的相互滲透和冶金反應(yīng)，因而對復(fù)合工藝有很高的技術(shù)要求。如常見的液壓柱塞泵缸體，為了解決使用過程中缸體與柱塞、配油盤等零件的摩擦副匹配問題，其缸體就是由鋼基體與銅合金的復(fù)合構(gòu)件，其復(fù)合面包括平面、曲面、圓柱面及孔。

現(xiàn)有國內(nèi)鋼基體（用鋼加工成型的熔鑄前毛坯）與銅合金的熔鑄結(jié)合，在圓柱面及孔的復(fù)合方面，還沒有類似部件的制造經(jīng)驗，目前，國內(nèi)解決液壓柱塞泵缸體柱塞孔（圓柱孔）的復(fù)合問題，通常采用澆注或者鑲嵌銅套的辦法，澆注法是把銅熔化后采用人工把銅液澆注到鋼基體上的方式，其存在勞動強度大、生產(chǎn)效率低、安全隱患大，合格率低（尤其是尺寸較大的產(chǎn)品）等缺點，在圓柱面及孔的澆注復(fù)合方面，存在先天性不足——銅在孔中的順序凝固問題一直沒有合適的解決方法。鑲嵌銅套的辦法是采用機械力使銅套過盈配合在鋼基體的孔內(nèi)，是簡單的機械貼合，這種加工方法在使用過程中銅套極易拔出，存在很大的使用安全隱患，尤其在中高壓、高壓液壓柱塞泵方面安全隱患更大。

中國專利CN?102513521?B公開了一種本發(fā)明公開了一種液壓柱塞泵缸體的鋼基體與銅合金圓柱面及孔的熔鑄方法，步驟如下：清潔鋼基體需熔鑄表面，并對表面進行活化；將銅合金放置于鋼基體上，進行預(yù)熱；熔化銅合金使其流入到鋼基體需復(fù)合區(qū)域；保溫放置30-60min?；兩段冷卻。采用該技術(shù)后有效解決了鋼基體與銅合金兩種金屬材質(zhì)冶金結(jié)合的問題，并且使其界面的結(jié)合強度達到了產(chǎn)品的再加工及實用工況要求，使該類產(chǎn)品（液壓柱塞泵鋼基體整體熔鑄缸體毛坯）的合格率可達95%以上，生產(chǎn)效率至少提高一倍以上，結(jié)合強度提高20%?左右，相對國內(nèi)同內(nèi)產(chǎn)品成本下降約15%。

但是在實際工作中，柱塞泵不同部位的工作面工況不同，若要進一步提高工作性能，需要在不用的工作面上復(fù)合不同的銅合金，而上述方法只能在缸體上熔鑄一種銅合金，不能滿足柱塞泵技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對目前液壓柱塞泵缸體復(fù)合銅合金技術(shù)只能復(fù)合一種銅合金的問題，提供了一種能夠在柱塞泵缸體的不同工作面上復(fù)合不同銅合金的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種用于復(fù)合銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)，坯件的頂部中央有球形凹面，坯件內(nèi)部設(shè)有一圈柱形的缸體孔，缸體孔中安裝銅套，銅套套在芯棒上。

銅套頂端低于芯棒頂端，芯棒中央開設(shè)有通孔，坯件下端面安裝密封板，僅留出和通孔連通的透氣孔。

在上述柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)上復(fù)合兩種銅合金的方法復(fù)合包括以下步驟：

一、清潔坯件需熔鑄表面，然后將金屬活化劑涂抹或放置在鋼基體的熔鑄表面進行活化，在坯件的缸體孔中安裝用第一種銅合金制作的銅套和芯棒，并用密封板將坯件的下端面封住，密封板上留出透氣孔，在球形凹面上放置第二種銅合金；

二、預(yù)熱坯件和銅合金；

三、熔化銅合金，使缸體孔中的銅套和球形凹面中的銅合金熔化；

四、保溫靜置，調(diào)整控溫裝置，使爐內(nèi)的坯件的下端溫度比上端溫度低5-15℃；

五、???冷卻出爐。

在步驟二中，預(yù)熱時充純度不小于99.99%?氮氣作保護氣；預(yù)熱溫度為800-860℃、時間30-60min。

步驟三中，熔化時用純度不小于99.99%?氮氣作保護氣，熔化溫度為1080℃至1150℃。

步驟四中，保溫溫度在1080至1100℃，讓坯件（1）和熔化后的銅合金保溫放置30-60min。

步驟五中，冷卻分為兩個階段，第一階段的要求為：用純度不小于99.99%?氮氣作保護氣，在920-940℃保溫30-60min?；第二階段的要求是：用純度不小于99.9%?氮氣作保護氣，在爐內(nèi)自然冷卻至200℃以下出爐。

本發(fā)明的有益效果：

1．本發(fā)明可以實現(xiàn)在柱塞泵缸體的兩個不同工作面上復(fù)合不同銅合金，提高柱塞泵的性能和使用壽命。

2．在加工坯件時，先不加工用于連接缸體孔和球形凹面的連接通道，這樣就可以分別在缸體孔和球形凹面上復(fù)合兩種不同的銅合金，而不用擔(dān)心兩者會相互混合；在復(fù)合完成后，再行加工連接通道即可。