[发明专利]空气压缩机动盘的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气压缩机动盘技术领域，具体设计一种空气压缩机动盘的制备方法。

背景技术

空气压缩机的动盘，是压缩机中至关重要的机械用件，其结构一般包括螺旋槽，圆盘和管体，三者依次连接构成完整的动盘；动盘随着管体内部轴承的带动做轴向旋转，空气由螺旋槽形成的压缩腔由外到内体积逐渐缩小，实现对空气的压缩。在该过程，动盘要受到气体体积变化带来的冲击压力，以及高速旋转带来的冲击力；因此，要求构成完整的动盘螺旋槽，圆盘和管体的三个部分结构紧凑、牢固，性能稳定。

但是，上述三个部分，传统工艺均是采用的将三者分别机加工出来，然后进行焊接组合，由于三部分彼此之间均要焊接组合，特别是螺旋槽与圆盘之间的焊接，由于螺旋槽面积大、同时与圆盘之间的接触面积小，接触面狭窄，不易焊接，就会造成焊接不牢固，长期使用容易开裂的风险。为了规避上述风险，申请人于2009年研发了一种通过粉末冶金的方法制备完整动盘的工艺，虽然一定程度上解决了焊接带来的上述风险；但是该粉末冶金方法制备的产品，完全采用整体金属粉末压制，由于整体工件比较大，且粉末金属中含有铝，这样在压制成型过程很容易发热、变形，造成成品率下降，次品率升高；此外，由于材料没有公开后期具体的热处理工艺，材料最终性能的获得不好控制因此，造成材料脆性大、强度和硬度低，容易磨损；另外，由于材料本身用料单一，仅仅采用雾化粉和合金粉两种，而合金粉作为其中的关键材料，并没有具体限定其组分组成，导致其硬度和加工性能模糊，不能满足动盘严苛的使用环境；因此，在一定程度上仍然限制该产品的大规模应用。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种压制过程不易发热、变形，强度和硬度高，不易磨损能适应动盘严苛的使用环境且可以大规模应用的空气压缩机动盘的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种空气压缩机动盘的制备方法，该方法步骤包括：

(1)模具制作：用车床加工出动盘的管体的模具，用线切割机床加工出动盘的螺旋槽的模具，用数控成型机床加工出动盘剩余部分即圆盘的模具；

(2)混合粉末的选用：

雾化粉：60-70％；

所述的雾化粉具有由以下重量份的各组分组成：铁 70-80份，镍 5-8份，Y 2-6份；

合金粉：30-40％；

所述的合金粉具有由以下重量百分比的各组分组成：镍 1～3％，铜 4～12％，钼0.5～2％，铬 8-15％石墨 0.2～0.8％，其余为铁；

将上述组分在混料筒中进行混合加工；

(3)压形：用干粉成型液压机将步骤(2)混合好的粉末放置于步骤(1)制备好的模具内，分别压制出圆盘和螺旋槽作为一个整体的成型件、管体的成型件，压力数值为660～760MPa；

(4)涂焊胶：将步骤(3)压制成型的圆盘和螺旋槽作为一个整体的成型件与管体的成型件的接触面上涂上焊胶，彼此粘结在一起，构成完整的空气压缩机动盘；

(5)烧结：用烧结炉对步骤(4)的空气压缩机动盘进行烧结，烧结温度为1120～1350℃，烧结时间为10-18分钟，然后随炉冷却降至室温，进行打磨、抛光；

(6)热处理：将步骤(5)打磨、抛光后的工件先淬火，淬火温度为800～950℃，淬火时间1.5-2.5小时；再进行回火，回火温度为120～180℃，回火时间1-1.5小时，然后冷却到室温，得到空气压缩机动盘。

本发明上述雾化粉和合金粉要求为大小100～300目的粉状材料。

本发明步骤(4)的焊胶为ZS-1071耐高温无机粘合剂，如北京志盛威华公司生产的ZS-1071耐高温无机粘合剂，可耐1800度高温，粘结性能不受到高温环境影响；烧结后两部件之间连接牢固。

本发明上述合金粉中各组分作用如下：

镍：镍能强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度。

铜：能提高强度和屈服比以及耐磨性能。

钼：能提高了产品的强度和硬度，从而增加动盘整体的机械性能。

铬：能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。可提高硬度和耐磨性而不使钢变脆。

石墨：能增加材料的耐磨损性能，同时提高工件强度。

本发明步骤(1)所述的数控机床为CA20浸水式精密数控慢走丝线切割机床和SA20数控精密电火花成型机；步骤(2)中所述的混料筒为HL500型混料筒。步骤(3)所述的干粉成型液压机为FS79Z-1000型干粉自动成型液压机。

本发明的优点和有益效果：