[发明专利]一种带密封腔粉末冶金零件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金零件的制备技术领域，具体指一种带密封腔粉末冶金零件的制备方法。

背景技术

随着工业的发展，对零件的要求越来越高，受成本、交货周期和噪音等方面的影响，机械加工的零件往往难以满足要求。粉末冶金是一项能制造形状复杂零件的技术，具有节省原材料、节能、省工的特点，适合于大批量生产。

目前采用常规的粉末冶金工艺尚不能直接成型带密封腔粉末冶金零件，这是由于粉末冶金成型工艺的特性决定的。一般情况来说，采用粉末冶金工艺制造一个密闭密封腔的思路是分别成型上下两个密封腔盖，再成型一个密封腔基体，再将三者进行装配，或采用密封圈，使用螺栓压紧，达到密封的效果。但是，此种连接方式会导致密封腔的密封性较差，难以满足高压力环境的要求，且制备成本较高，难以满足大批量生产的需求。

因此，对于目前带密封腔粉末冶金零件的制备方法，有待于做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种带密封腔粉末冶金零件的制备方法，该方法制备的零件密封性能好，且制备方法简单、制备成本低，可进行大批量生产。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带密封腔粉末冶金零件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)设计材料组成：

按质量百分比计，密封腔基体所采用的材料包括以下组分：碳0～1.0％，铜0～5％，镍0～15％，钼0～3％，铬0～20％，5％以下的其它元素以及余量的铁；

按质量百分比计，密封腔盖所采用的材料包括以下组分：碳0～1.0％，铜0～5％，镍0～15％，钼0～3％，铬0～20％，5％以下的其它元素以及余量的铁；

上述密封腔基体与密封腔盖所采用的材料相同或不同；

(2)压制：将上述密封腔基体材料或密封腔盖材料压制成密度为6.0～7.3g/cm³的密封腔基体或密封腔盖；

其中，所述密封腔基体上成型有一顶部开口的内腔，该内腔的顶部边缘向外成型有第一台阶，所述密封腔盖的底部成型有与第一台阶相配合卡接的凸沿，且该凸沿的高度与所述第一台阶的高度相等，所述第一台阶的顶部边缘继续向外延伸形成为第一斜面或第二台阶；

当第一台阶顶部具有第一斜面时，所述密封腔基体与密封腔盖装配完成状态下，所述密封腔盖的外周成型为自凸沿顶部向上逐渐远离第一斜面的第二斜面，第二斜面与第一斜面高度相等，该第二斜面与第一斜面之间构成V形的焊接剂容置槽；

当第一台阶顶部具有第二台阶时，所述密封腔基体与密封腔盖装配完成状态下，所述凸沿上方的密封腔盖外周成型有向内收缩的凹陷部，凹陷部与第二台阶高度相等，该凹陷部与第二台阶之间构成U形的焊接剂容置槽；

(3)烧结：将密封腔基体与密封腔盖组装在一起，将钎焊剂放置在V形或U形的焊接剂容置槽中，并将该整体放置在烧结炉中进行钎焊烧结，钎焊烧结温度在1000～1300℃，保温时间为5～50分钟；

(4)加工：焊接后根据图纸尺寸和精度，对零件进行必要的机加工。

作为优选，所述第一台阶的内侧壁距密封腔基体内腔的内侧壁之间的垂直距离为0.5～30mm。

优选地，所述第二台阶的内侧壁距第一台阶的内侧壁之间的垂直距离为0.5～30mm，所述凹陷部的外周壁距凸沿的外周壁之间的垂直距离为0.5～30mm。

优选地，所述凸沿的外周壁距第一台阶的内侧壁之间的垂直距离为0.05～4mm。

优选地，所述第一斜面成型为上端大、下端小的锥形台状，对应的，所述第二斜面成型为上端小、下端大的锥形台状，且各锥形台的锥度均为10～60°。

优选地，所述凸沿的外周壁上间隔布置有1～15个定位凸台，该定位凸台的高度为0.025～15mm，装配完成状态下，所述定位凸台与第一台阶的内周壁紧密相抵。

优选地，当零件密度低于7.2g/cm³时，在加工完成后对零件的密封腔进行蒸汽处理。或者，如果零件的材料为不锈钢时，可以采用浸渗树脂方式进行密封。

优选地，所述的焊接剂为采用镍基、铜基或银基合金粉末压制而成的钎焊剂或钎焊膏。

优选地，烧结时所采用的烧结炉为网带炉、真空炉、推杆炉、钟罩炉中的一种。

优选地，烧结时采用氮基气体、纯氢气体、吸热性气氛中的任意一种作为助焊气。