本发明专利技术涉及一种汽车空调压缩机转子用过共晶铝硅合金坯料及制备方法，首先按照重量比为15～16wt%Si、1～1.5wt%Mg、5～6wt%Cu，余量为铝，配制铝合金原料，将配制好的原料加热熔化成合金熔体，添加Al-10P中间合金变质剂；然后添加精炼剂，除去浮渣；向合金熔体中通入气压为0.1MPa的惰性气体氩气，除气；进行半连续铸造，将铸坯加热至440～450℃时进行挤压。采用该方法获得的过共晶铝硅合金挤压棒坯，其初生硅组织细小，平均尺寸小于15μm，共晶硅分布均匀，形貌规则、圆整，其机械性能良好，适合用于制备汽车空调压缩机，而且此方法工艺简单，成本低，具有较高的生产效率，适合大规模工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于金 属加工
技术介绍
汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作 用。根据工作方式的不同，压缩机一般可以分为往复式和旋转式。往复式压缩机应用比较 广泛，是目前汽车空调压缩机主流产品，其优点为制造技术成熟，结构简单，而且对加工材 料和加工工艺要求较低，造价比较低，适应性强。但是也有一些明显的缺点，例如机器大而 重，不容易实现轻量化，排气不连续，气流容易出现波动，而且工作时有较大的振动。而旋转 式压缩机具有体积小，能耗低，微振低噪以及工作可靠性等优点。随着汽车行业向轻量化和 节能环保方向发展，采用旋转式空调压缩机成为一个重要的方向。 旋转式空调压缩机分为涡旋式压缩机和旋叶式压缩机。涡旋式压缩机是由一个固 定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机， 涡旋压缩机具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、运行可靠等优点，但是涡轮式压缩机的制 冷量范围较小，效率有待进一步提高，而且制备成本高，因此应用范围受到一定限制。旋 叶式压缩机是通过转动叶片来实现气体压缩的，最终实现将机械能转化为风能的一种压缩 机，具有转速低，能耗低，使用寿命长等优点，是一种有发展潜力的压缩机。 旋叶式压缩机具有广阔的市场前景，但是其对加工精度要求很高，制造成本较高， 限制了其广泛的应用，主要原因是旋叶式压缩机的核心零件转子加工成本高有关。转子是 旋叶式压缩机的关键零件，其对材料本身的要求比较高，既要有耐磨性，又要强度高，而且 其对加工精度要求高，导致其制造成本居高不下，影响旋叶式压缩机进一步应用。目前用来 制备空调压缩机转子的材料主要是过共晶铝硅合金，此合金具有热膨胀系数小、体积稳定 性高、铸造性能与焊接性能好、并具有优良的耐磨耐蚀性能和一定的高温强度，但是该类合 金在常规铸造中初生硅、共晶硅粗大，并且由于硅析出而释放大量结晶潜热会造成硅偏聚 以及铸件易产生疏松、缩孔、热裂等问题，很难进行塑性变形。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种汽车空调压缩机转子专用过共晶铝硅合金坯料及 其制备方法，目的是克服过共晶铝硅合金塑性变形能力差的问题，提高合金的力学性能，制 备出一种汽车空调压缩机转子专用过共晶铝硅合金坯料。 -种汽车空调压缩机转子用过共晶铝硅合金坯料，其重量百分比组成为：15~ 16wt%Si、l~1. 5wt%Mg、5 ~6wt%Cu，余量为铝。 其重量百分比组成优选为：15wt%Si、lwt%Mg、5wt%Cu，余量为铝。 -种汽车空调压缩机转子用过共晶铝硅合金坯料的制备方法，包括如下步骤： (1)按照重量比为15~16wt%Si、l~1. 5wt%Mg、5~6wt%Cu，余量为铝，配制铝合 金原料，将配制好的过共晶铝硅合金原料加热熔化成合金熔体，当熔体温度上升至810~ 830°C，添加A1-10P中间合金变质剂，搅拌均匀，保温10~20min; (2)当熔体温度降至780~800°C时，添加精炼剂，充分搅拌，保温10~20min后 除去浮渣； (3)向合金熔体中通入气压为0.IMPa的惰性气体，保温10~20min，除气结束后 烙体静置10~20min; (4)加热熔体至浇注温度后进行半连续铸造； (5)将铸坯加热至440~450°C时进行挤压。 步骤（1)中，采用电磁感应加热炉对合金原料进行加热熔化；添加A1-10P中间合 金变质剂占总量的质量百分比为4%~6%，A1-10P中间合金中，P占重量10% 步骤（2)中，添加精炼剂的质量百分比为2%~4%，所述的精炼剂为氯盐精炼剂。 步骤（3)中，所述的惰性气体为氩气。 步骤（4)中，熔体的浇注温度为760~780°C;半连续铸造时，结晶器内的熔体温度 控制在700~720°C;连铸机的连铸速度为4~6mm/s，冷却水流量为10~15m3/h。 步骤（5)中，挤压速度为20~30m/min。 与现有普通铸造获得的铸坯相比，本专利技术方法有以下特点： ( 1)本专利技术方法采用A1-10P中间合金变质剂对合金进行变质处理，配合快速半连 续铸造，获得初生硅细小，分布均匀的过共晶铝合金铸坯。 (2)本专利技术将合金铸坯加热至440~450°C，首先可以使铸坯中的初生硅形貌圆 整化，并且可以使共晶硅由针状变为短棒状，呈弥散分布，减少后续变形过程中产的应力集 中。 (3)本专利技术将合金铸坯加热后通过挤压工艺，可以进一步破碎细化初生硅，而且能 消除铸坯中的气孔缺陷，提高坯料塑性；并且获得的挤压棒坯表面光洁，有利于后续模锻成 形。本专利技术首先按照重量比：15wt%Si、lwt%Mg、5wt%Cu，余量为铝配制铝合金原料，然 后在高温条件下进行变质精炼除气，采用半连续铸造方法获得铸坯，将铸坯加热至440~ 450°C进行挤压，得到适合后续模锻成形的挤压棒坯。采用该方法获得的过共晶铝硅合金挤 压棒坯，其初生硅组织细小，平均尺寸小于15ym，共晶硅分布均匀，形貌规则、圆整，其机械 性能良好，适合用于制备汽车空调压缩机，而且此方法工艺简单，成本低，具有较高的生产 效率，适合大规模工业生产。【附图说明】 图1为本专利技术汽车空调压缩机转子专用过共晶铝硅合金坯料的制备方法的工艺 流程图。 图2 (a)和图2 (b)为过共晶铝硅合金坯料的金相组织图，其中，图2 (a):普通 连铸棒坯显微组织；图2 (b):变质连铸+挤压坯料显微组织。 具体的实施方式 如图1所示，为本专利技术汽车空调压缩机转子专用过共晶铝硅合金坯料的制备方法 的工艺流程，主要包括：原材料熔炼、变质处理、精炼扒渣、准备浇注、铸造、锯切、棒坯加热 及挤压步骤。 实施例1 -种汽车空调压缩机转子专用过共晶铝硅合金坯料的制备方法，其工艺步骤如 下： (1)按照重量比：15?丨°/(^、1￥丨9?%、5￥丨%(：11，余量为铝，配制铝合金原料，将配制好 的过共晶铝硅合金置于电磁感应加热炉中熔化成合金熔体，当熔体温度上升至830°C，添加 质量百分比为4%的A1-10P中间合金变质剂进行变质处理； (2)当熔体温度降至780°C时，添加质量百分比为2%的氯盐精炼剂，充分搅拌，保 温lOmin后除去浮渔； (3)向合金中通入气压为0.IMPa的氩气，保温lOmin，除气结束后熔体静置 lOmin； (4)加热熔体至浇注温度760°C;结晶器内的熔体温度为700°C;连铸机的连铸速 度为4mm/s，冷却水流量为10m3/h进行半连续铸当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车空调压缩机转子用过共晶铝硅合金坯料，其重量百分比组成为：15～16wt%Si、1～1.5wt%Mg、5～6wt%Cu，余量为铝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁博，徐骏，张志峰，李豹，杨必成，杨玉洁，刘建朝，刘国钧，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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