一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法技术

本发明专利技术涉及油盘制备技术领域，且公开了一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法


[0001]本专利技术涉及配油盘制备
，更具体的公开了一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法
。

技术介绍

[0002]柱塞泵
/
马达广泛应用于各种工程机械
、
建筑机械
、
煤矿机械
、
船舶机械等领域
。
而配油盘是马达和泵中重要的部件之一，其在液压马达或泵中，起高低油路分配作用，使马达或泵中高压油作用时输出扭矩，低压油（回油）时把停止输出扭矩的柱塞腔中的高压油排出
。
对于中低压，配油盘零件采用黄铜材料为主，与只对应的缸体或球铁等材料的单金属缸体，形成一对一硬一软的摩擦副
。
而在高压应用中，黄铜材料虽然能满足摩擦性能要求，但不能满足高压工况下的强度要求，容易导致零件开裂
、
失效，从而造成马达和泵运行异常或者无法运行的情况
。

技术实现思路

[0003]本专利技术主要提供一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法，能够解决传统的配油盘不能满足高压工况下的强度要求，容易导致零件开裂
、
失效的问题
。
[0004]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，更具体的说是一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法，包括以下步骤：
S1、
根据最终配油盘零件的规格尺寸，设计钢基体配油盘毛坯；并在钢基体配油盘毛坯外设计高出球面一定高度的钢环，以容纳熔化后的熔融铜合金溶液；
S2、
清洁钢基体配油盘毛坯需复合的球面表面和锡铅青铜，然后将金属助焊剂涂抹在钢基体配油盘毛坯上待复合的球面表面，同时在钢基体配油盘毛坯的球形凸面放置锡铅青铜；
S3、
将钢基体配油盘毛坯和锡铅青铜一同放在网带式电阻炉的网带上，并预先开启网带式电阻炉使炉内温度达到工作温度，然后通过网带传输把钢基体配油盘毛坯和锡铅青铜输送至炉内加热，使钢基体配油盘毛坯球面上放置的锡铅青铜熔化；
S4、
网带运行至网带式电阻炉的缓冷区，给予一定的冷却速度，让钢基体配油盘毛坯缓慢降温至
800℃
，然后进入网带式电阻炉的冷却区，在冷却水套的冷却下冷却至
100℃
后出炉
。
[0005]更进一步的，所述钢基体配油盘毛坯的具体设计过程为：首先获取最终配油盘零件的直径
、
缸体的内径以及缸体内壁的摩擦系数，并根据以上获取到的参数设计钢基体配油盘毛坯上的铜层球面直径：
。
[0006]其中，
R
为钢基体配油盘毛坯上的铜层球面直径，为缸体内径，为缸体内壁摩擦系数，为最终配油盘零件的直径
。
[0007]然后，再获取最终配油盘零件的厚度，工作缸体内部的最大和最小压力，并根据以上获取的参数设计钢基体配油盘毛坯的球面厚度：
。
[0008]其中，
D
为钢基体配油盘毛坯的球面厚度，为最终配油盘零件的厚度，
、
分别为缸体工作时内部的最大和最小压力，为调整因子：
0.1
‑
0.15。
[0009]更进一步的，所述
S1
中，钢基体配油盘毛坯外的钢环的高度为：
。
[0010]其中，
H
为钢环的高度，为缸体内部的摩擦系数，为铜的摩擦系数，
D
为钢基体配油盘毛坯的球面厚度
。
[0011]更进一步的，所述
S2
中，采用无水乙醇对钢基体配油盘毛坯需复合的球面表面以及锡铅青铜进行清洗
。
[0012]更进一步的，所述
S3
中，在对钢基体配油盘毛坯和锡铅青铜进行加热的时候，加热温度设置为
1020
‑
1060℃
，加热时间为
25
‑
45min。
[0013]更进一步的，所述
S4
中，在给予一定的冷却速度的时候，首先获取加热后的钢基体配油盘毛坯以及锡铅青铜的温度
、
预设定的缓冷温度以及当前的环境温度，并获取历史相似类型金属加热后的缓冷冷却速度，然后根据以上获取的数据自动的调整冷却速度：
。
[0014]其中，
T
为加热后零件的温度，为预设定的缓冷温度，为环境温度，为历史相似类型金属每次加热后的缓冷冷却速度，
Z
为获取的总次数
。
[0015]更进一步的，所述
S3
和
S4
的整个加热和凝固过程中，炉内充斥纯度不小于
99.99%
氮气和裂解氢气的混合气体作为保护气
。
[0016]更进一步的，所述保护气的填充量为：
。
[0017]其中，
L
为保护气的填充量，为炉内每段的温度，
S
为炉内总段数，
、
分别为炉内最高和最低温度，为保护气的膨胀系数，为炉内容积
。
[0018]本专利技术一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法的有益效果为：熔化后的锡铅青铜熔液与钢基体在高温下产生的
Cu
原子与
Fe
原子的相互扩散，在锡铅青铜重新凝固后，取得了铜钢结合面与凝固后铜层的固溶强化效果
。
使铜层与钢基体结合面的结合强度比铜材原材料具有更高的剪切强度
。
并且随着锡铅青铜层中固溶的
Fe
元素含量的增加，较熔铸前的锡铅青铜原材料具有更高的硬度，从而提升了铜层的耐磨性和接触强度
。
复合的钢基体强度能够满足高压工况下对配油盘零件材料的强度要求
。
此外，在制造的过程中是根据最终配油盘零件的规格参数设计的钢基体配油盘毛坯，能够使最终的产品更加适配工作缸体
。
并且在制造的过程中，冷却温度能够自动调整，使冷却速度更加适应当前零件，从而更好的去除零件中的热应力
。
同时在加热和冷却的过程中，采用氮气和裂解氢气作为
保护气，能够有效避免零件受到外界干扰
。
附图说明
[0019]下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细的说明
。
[0020]图1为方法流程示意图
。
具体实施方式
[0021]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术
。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
[0022]根据本专利技术的一个方面，如图1所示，提供了一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法，包括以下步骤：第一步
、
首先获取最终配油盘零件的直径
、
缸体的内径以及缸体内壁的摩擦系数，并根据以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
根据最终配油盘零件的规格尺寸，设计钢基体配油盘毛坯；并在钢基体配油盘毛坯外设计高出球面一定高度的钢环，以容纳熔化后的熔融铜合金溶液；
S2、
清洁钢基体配油盘毛坯需复合的球面表面和锡铅青铜，然后将金属助焊剂涂抹在钢基体配油盘毛坯上待复合的球面表面，同时在钢基体配油盘毛坯的球形凸面放置锡铅青铜；
S3、
将钢基体配油盘毛坯和锡铅青铜一同放在网带式电阻炉的网带上，并预先开启网带式电阻炉使炉内温度达到工作温度，然后通过网带传输把钢基体配油盘毛坯和锡铅青铜输送至炉内加热，使钢基体配油盘毛坯球面上放置的锡铅青铜熔化；
S4、
网带运行至网带式电阻炉的缓冷区，给予一定的冷却速度，让钢基体配油盘毛坯缓慢降温至
800℃
，然后进入网带式电阻炉的冷却区，在冷却水套的冷却下冷却至
100℃
后出炉
。2.
根据权利要求1所述的一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法，其特征在于：所述钢基体配油盘毛坯的具体设计过程为：首先获取最终配油盘零件的直径
、
缸体的内径以及缸体内壁的摩擦系数，并根据以上获取到的参数设计钢基体配油盘毛坯上的铜层球面直径：其中，
R
为钢基体配油盘毛坯上的铜层球面直径，为缸体内径，为缸体内壁摩擦系数，为最终配油盘零件的直径；然后，再获取最终配油盘零件的厚度，工作缸体内部的最大和最小压力，并根据以上获取的参数设计钢基体配油盘毛坯的球面厚度：其中，
D
为钢基体配油盘毛坯的球面厚度，为最终配油盘零件的厚度，
、
分别为缸体工作时内部的最大和最小压力，为调整因子：
0.1
‑
0.15。3.
根据权利要求2所述的一种在钢面上熔铸铅锡青铜的复合配油盘制备方法，其特征在于：所述
S1
中，钢基体配油盘毛坯外的钢环的高度为：其中，
H
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫炜，胡刚，
申请(专利权)人：苏州莱特希普液压科技有限公司，
类型：发明
国别省市：