[发明专利]离心法制造金属基复合双金属制品的方法

说明书

本发明涉及一种离心法制造金属基复合双金属制品的方法，1)打孔：在金属基内芯上打导流孔；2)预热：将金属基内芯放入模具中，放入电炉中预热；3)渗透复合：在模具内浇铸熔融的复合金属，进行渗透复合；4)离心复合：将模具放在离心机上，进行离心复合，直至熔融状态的复合金属变为固态；5)冷却；6)冷却后从模具中取出毛坯，进行后续加工。本发明复合金属复合离心法变为现实，具有工艺简单、操作方便、可以进行批量生产、质量稳定可靠、降低产品成本的优点。

技术领域

本发明属于金属基复合双金属制造技术类领域， 具体涉及一种离心法制造金属基 复合双金属制品的方法。

背景技术

目前，在蜗轮减速机中的蜗轮， 以及一些重要的齿轮传动中的齿轮， 都常用贵重的 减磨材料铜合金来制作， 对尺寸较小的蜗轮或齿轮采用整体浇铸式， 尺寸较大的蜗轮或齿 轮多采用齿圈螺栓连接式或齿圈拼铸式等形式。后两种方法为了保证蜗轮或齿轮的使用 强度， 就要加厚铜合金齿圈的尺寸， 能够节约部分贵重金属， 此外螺栓连接要有配合精度要 求， 拼铸式存在铸造缺陷， 往往造成强度下降， 安全系数降低， 质量难以保证， 为此设计人员 尝试使用压力浇铸的方法来复合钢基与铜合金。 经实验， 压力铸造法不能实施于此类产品， 其原因如下 ：

1) 压力浇铸最重要的特点是高速高压， 其原理是先将铜合金液浇注到压铸机中，再由压铸机压铸到模具中去， 由于压铸机的浇注温度的上限为 950℃， 一旦超过这个温度， 会出现很多技术问题， 比如设备和模具的强度会发生变化， 温度过高， 设备和模具会出现变 形， 在高压下， 容易出现安全事故。 耐磨铜合金层的熔融温度超过 950℃， 因此无法利用压力 浇铸法来制造。

2) 压铸设备复杂， 压铸模具造价昂贵， 投资大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种加工工艺简单、 成本低、 质量可靠、 节约大量铜合金， 并能进行批量生产的离心法制造金属基复合双金属制品的方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的 ： 即一种离心法制造金属基复合双金属制品的方法， 其特征在于包括如下步骤 ： 1) 打孔 ： 在金属基内芯上打导流孔 ； 2) 预热 ： 将金属基内芯放入模具中， 放入电炉中预热 ； 3) 渗透复合 ： 在模具内浇铸熔融的复合金属， 进行渗透复合 ； 4) 离心复合 ： 将模具放在离心机上， 进行离心复合， 直至熔融状态的复合金属变 为固态 ； 5) 冷却 ； 6) 冷却后从模具中取出毛坯， 进行后续加工。 作为本发明的一个优选方案 ： 所述导流孔贯通金属基内芯的外圆和内圆。 作为本发明的一个优选方案 ： 所述金属基内芯上设有减重孔， 所述导流孔贯通金 属基内芯的外圆和减重孔。 作为本发明的一个优选方案 ： 导流孔的数量为 3 ～ 200 个， 导流孔的直径为 2mm ～ 300mm。 作为本发明的一个优选方案 ： 预热温度为 380℃～ 480℃， 预热时间为 30 分钟～ 120 分钟。 作为本发明的一个优选方案 ： 渗透复合时， 电炉的温度要使复合金属处于熔融状 态， 渗透复合的时间为 45 分钟～ 120 分钟。 作为本发明的一个优选方案 ： 离心复合时， 离心机的转速为 354 转 / 分～ 3000 转 / 分， 时间为 0.5 分钟～ 120 分钟。 本发明在金属基内芯上开设多个导流孔， 在离心机的作用下，熔融的复合金属由 金属基内芯的内圆 ( 或减重孔 ) 经导流孔流向外圆， 使复合金属复合离心法变为现实， 具有 工艺简单、 操作方便、 可以进行批量生产、 质量稳定可靠、 降低产品成本的优点。

本发明的 金属基内芯的导流孔中的复合金属冷却后变为金属销， 把金属基内芯外圆的复合金属和金 属基内芯之间更紧密的联在一起， 这样就更提高了复合强度。经离心后的复合金属没有气 孔、 砂眼、 疏松等铸造缺陷， 并提高了复合金属的密实度， 增强了复合金属的耐磨性等综合 性能。

具体实施方式