一種帶密封腔粉末冶金零件的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及粉末冶金零件的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種帶密封腔粉末冶金零件的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)零件的要求越來越高，受成本、交貨周期和噪音等方面的影 響，機(jī)械加工的零件往往難W滿足要求。粉末冶金是一項(xiàng)能制造形狀復(fù)雜零件的技術(shù)，具有 節(jié)省原材料、節(jié)能、省工的特點(diǎn)，適合于大批量生產(chǎn)。
[0003] 目前采用常規(guī)的粉末冶金工藝尚不能直接成型帶密封腔粉末冶金零件，運(yùn)是由于 粉末冶金成型工藝的特性決定的。一般情況來說，采用粉末冶金工藝制造一個(gè)密閉密封腔 的思路是分別成型上下兩個(gè)密封腔蓋，再成型一個(gè)密封腔基體，再將Ξ者進(jìn)行裝配，或采用 密封圈，使用螺栓壓緊，達(dá)到密封的效果。但是，此種連接方式會(huì)導(dǎo)致密封腔的密封性較差， 難W滿足高壓力環(huán)境的要求，且制備成本較高，難W滿足大批量生產(chǎn)的需求。
[0004] 因此，對(duì)于目前帶密封腔粉末冶金零件的制備方法，有待于做進(jìn)一步的改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種帶密封腔粉末冶金 零件的制備方法，該方法制備的零件密封性能好，且制備方法簡(jiǎn)單、制備成本低，可進(jìn)行大 批量生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種帶密封腔粉末冶金零件的制 備方法，其特征在于包括W下步驟：
[0007] (1)設(shè)計(jì)材料組成：
[000引按質(zhì)量百分比計(jì)，密封腔基體所采用的材料包括W下組分：碳0~1. 0%，銅0~ 5%，儀0~15%，鋼0~3%，銘0~20%，5%W下的其它元素W及余量的鐵；
[0009] 按質(zhì)量百分比計(jì)，密封腔蓋所采用的材料包括W下組分：碳0~1.0%，銅0~ 5%，儀0~15%，鋼0~3%，銘0~20%，5%W下的其它元素W及余量的鐵；
[0010] 上述密封腔基體與密封腔蓋所采用的材料相同或不同；
[0011] (2)壓制：將上述密封腔基體材料或密封腔蓋材料壓制成密度為6. 0~7. 3g/cm3 的密封腔基體或密封腔蓋；
[0012] 其中，所述密封腔基體上成型有一頂部開口的內(nèi)腔，該密封腔基體頂部具有圍繞 內(nèi)腔的頂部開口外周向下凹設(shè)的槽，對(duì)應(yīng)的，所述密封腔蓋的底部具有能卡入槽內(nèi)的凸圈； 所述密封腔蓋上開設(shè)有位于凸圈外周并上下貫通的孔，所述密封腔基體與密封腔蓋裝配完 成狀態(tài)下，所述凸圈與槽的內(nèi)側(cè)壁相貼合或靠近而與槽的外側(cè)壁之間形成用于容納焊接劑 的導(dǎo)流槽，所述密封腔蓋上的孔與該導(dǎo)流槽相連通；
[0013] (3)燒結(jié)：將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將針焊劑放置在導(dǎo)流槽或密 封腔蓋上的孔內(nèi)，并將該整體放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行針焊燒結(jié)，針焊燒結(jié)溫度在1000~ 1300°C，保溫時(shí)間為5~50分鐘；
[0014] (4)加工：焊接后根據(jù)圖紙尺寸和精度，對(duì)零件進(jìn)行必要的機(jī)加工。
[0015] 作為優(yōu)選，所述槽的外側(cè)壁成型為自下而上逐漸向外傾斜的斜面。所述斜面與槽 的底部平面之間的夾角為90~160°。該結(jié)構(gòu)更加便于燒結(jié)焊接過程中將針焊劑導(dǎo)流至導(dǎo) 流槽內(nèi)。
[0016] 優(yōu)選地，所述密封腔基體與密封腔蓋裝配完成狀態(tài)下，所述凸圈下邊沿到槽底部 之間的距離為0. 02~0. 3mm。 陽017] 在上述各方案中，當(dāng)零件密度低于7. 2g/cm3時(shí)，在加工完成后對(duì)零件的密封腔進(jìn) 行蒸汽處理。
[0018] 優(yōu)選地，所述的焊接劑為采用儀基、銅基或銀基合金粉末壓制而成的針焊劑或針 焊膏。
[0019] 優(yōu)選地，燒結(jié)時(shí)所采用的燒結(jié)爐為網(wǎng)帶爐、真空爐、推桿爐、鐘罩爐中的一種。
[0020] 優(yōu)選地，燒結(jié)時(shí)采用氮基氣體、純氨氣體、吸熱性氣氛中的任意一種作為助焊氣。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明開發(fā)了一種利用粉末冶金工藝制備 具有密封腔的粉末冶金零件的全新方法，與現(xiàn)有技術(shù)的非粉末冶金工藝相比，本發(fā)明省去 了后續(xù)密封腔基體與密封腔蓋的組裝裝配工序，在燒結(jié)焊接過程中直接形成具有密封腔的 零件，不僅大大縮短了生產(chǎn)周期、降低了生產(chǎn)成本，也使得密封腔的密封性得到有效提高； 同時(shí)，采用本發(fā)明對(duì)密封腔基體與密封腔蓋設(shè)置的配合結(jié)構(gòu)，可在燒結(jié)焊接前使二者達(dá)到 精確定位，簡(jiǎn)化了焊接的工藝步驟，且經(jīng)過燒結(jié)焊接過程中形成密封腔后的零件整體連接 強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)，可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中密封腔基體的結(jié)構(gòu)示意圖； 陽02引圖2為圖1的剖視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中密封腔蓋的結(jié)構(gòu)示意圖； 陽0巧]圖4為圖3的剖視圖；
[00%] 圖5為本實(shí)施例中密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖6為圖5的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[002引 W下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]如圖1~6所示，本實(shí)施例中密封腔基體1上成型有一頂部開口的內(nèi)腔11，該密封 腔基體1頂部具有圍繞內(nèi)腔11的頂部開口外周向下凹設(shè)的槽12,槽12可W為U形、V形、 圓形或其它異性狀等，對(duì)應(yīng)的，密封腔蓋2的底部具有能卡入槽12內(nèi)的凸圈21。密封腔蓋 2上開設(shè)有位于凸圈21外周并上下貫通的孔22,本實(shí)施例中的孔為多個(gè)，并靠近密封腔蓋2 的邊緣間隔布置。密封腔基體1與密封腔蓋2裝配完成狀態(tài)下，凸圈21與槽12的內(nèi)側(cè)壁 相緊靠，W起到定位密封腔蓋的作用，凸圈21與槽12的外側(cè)壁之間形成用于容納焊接劑的 導(dǎo)流槽121，密封腔蓋2上的孔22與該導(dǎo)流槽121相連通，W便于燒結(jié)焊接過程中針焊劑自 孔22中流入導(dǎo)流槽121中。槽12的外側(cè)壁成型為自下而上逐漸向外傾斜的斜面122,該斜 面122與槽12的底部平面之間的夾角A為90~160°。密封腔基體1與密封腔蓋2裝配 完成狀態(tài)下，凸圈21下邊沿到槽12底部之間的距離為0. 02~0. 3mm。 陽030] 實(shí)施例1 :
[0031] 本實(shí)施例中帶密封腔粉末冶金零件的制備方法包括W下步驟：
[0032] (1)設(shè)計(jì)材料組成：
[0033] 密封腔基體的化學(xué)成分
[0034]
陽的5] 密封腔蓋的化學(xué)成分
[0036]
[0037] (2)壓制：將上述密封腔基體材料壓制成密度為7.Og/cm3的密封腔基體，密封腔 蓋材料壓制成密度為7. 0g/cm3的密封腔蓋；
[0038] (3)燒結(jié)：將焊接劑放置在導(dǎo)流槽中，將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將該 整體放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行針焊燒結(jié)，在氮基氣體氣氛中，針焊燒結(jié)溫度在1120°c，保溫時(shí)間 為30分鐘；在該過程中，針焊劑烙化，其中一部分滲入密封腔材料中，一部分滲入導(dǎo)流槽的 間隙中；
[0039] (4)加工：焊接后根據(jù)圖紙尺寸和精度，對(duì)零件進(jìn)行必要的機(jī)加工；
[0040] (5)在加工完成后對(duì)零件的密封腔進(jìn)行蒸汽處理。 W41] 實(shí)施例2:
[0042] 本實(shí)施例中帶密封腔粉末冶金零件的制備方法包括W下步驟：
[0043] (1)設(shè)計(jì)材料組成：
[0044] 密封腔基體的化學(xué)成分
[0045] 陽04引密封腔蓋的化學(xué)成分胃 '
' '
[0047]
[0048] (2)壓制:將上述密封腔基體材料壓制成密度為6. 5g/cm3的密封腔基體，密封腔 蓋材料壓制成密度為6. 5g/cm3的密封腔蓋；
[0049] (3)燒結(jié)：將焊接膏涂覆于密封腔基體的槽中，將密封腔基體與密封腔蓋組裝 在一起，將該整體放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行針焊燒結(jié)，在氮基氣體氣氛中，針焊燒結(jié)溫度在 112(TC，保溫時(shí)間為30分鐘；在該過程中，針焊劑烙化，其中一部分滲入密封腔材料中，一 部分滲入導(dǎo)流槽的間隙中；
[0050] (4)加工：焊接后根據(jù)圖紙尺寸和精度，對(duì)零件進(jìn)行必要的機(jī)加工；
[0051] (5)在加工完成后對(duì)零件的密封腔進(jìn)行蒸汽處理。 陽05引實(shí)施例3 :
[0053] 本實(shí)施例中帶密封腔粉末冶金零件的制備方法包括W下步驟：
[0054] (1)設(shè)計(jì)材料組成： 陽化5] 密封腔基體的化學(xué)成分
[0056]
[0057] 密封腔蓋的化學(xué)成分
[0058]
[0059] (2)壓制：將上述密封腔基體材料壓制成密度為7. 3g/cm3的密封腔基體，密封腔 蓋材料壓制成密度為7. 3g/cm3的密封腔蓋；
[0060] (3)燒結(jié)：將焊接劑放置在導(dǎo)流槽中，將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將該 整體放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行針焊燒結(jié)，在氮基氣體氣氛中，針焊燒結(jié)溫度在1120°c，保溫時(shí)間 為30分鐘；在該過程中，針焊劑烙化，其中一部分滲入密封腔材料中，一部分滲入導(dǎo)流槽的 間隙中；
[0061] (4)加工：焊接后根據(jù)圖紙尺寸和精度，對(duì)零件進(jìn)行必要的機(jī)加工。 陽06引實(shí)施例4 :
[0063] 本實(shí)施例中帶密封腔粉末冶金零件的制備方法包括W下步驟：
[0064] (1)設(shè)計(jì)材料組成：
[00化]密封腔基體的化學(xué)成分 [0066]
[0067] 密封腔蓋的化學(xué)成分
[0068]

[0069] (2)壓制：將上述密封腔基體材料壓制成密度為7.Og/cm3的密封腔基體，密封腔 蓋材料壓制成密度為7. 0g/cm3的密封腔蓋；
[0070] (3)燒結(jié)：將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將焊接劑放置在密封腔蓋的孔 中，將該整體放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行針焊燒結(jié)，在氮基