專利名稱：鋁基復(fù)合材料汽車零部件的噴射沉積制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車零部件的制備方法，具體地說是一種利用噴射沉積的方法制備鋁基復(fù)合材料汽車零部件。
背景技術(shù)：
噴射沉積技術(shù)最早是基于節(jié)能、低消耗、低成本的目的而發(fā)展起來的一種材料近形成形快速凝固新技術(shù)，其基本原理將熔融金屬或合金在惰性氣氛中霧化，形成液滴噴射流，直接噴射在較冷的基體上，經(jīng)過撞擊、聚結(jié)、凝固而形成沉積物，這種沉積物可以立即進(jìn)行鍛造、擠壓或軋制加工，也可以是近形產(chǎn)品
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供鋁基復(fù)合材料汽車零部件的噴射沉積制備方法，最終獲得組織優(yōu)良， 界面良好，力學(xué)性能突出的，從而獲得可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鐵零部件。完全適合汽車零部件的輕質(zhì)耐磨鋁基復(fù)合材料。本發(fā)明的制備方法，包括了如下步驟
調(diào)速電機(jī)I帶動(dòng)葉輪機(jī)構(gòu)4將料斗2中的增強(qiáng)顆粒3送入文丘里管5，顆粒輸送量由葉輪4轉(zhuǎn)速控制，高壓氣體16經(jīng)氣量控制閥17進(jìn)入文丘里管5產(chǎn)生負(fù)壓同時(shí)將增強(qiáng)顆粒全部吸入并形成顆粒兩相流，兩相流通過霧化器7將坩鍋6中流入的金屬熔體霧化形成金屬液滴和增強(qiáng)顆粒霧化射流8，該射流直接噴向預(yù)先設(shè)置的基體10上沉積冷卻凝固形成沉積坯9，噴射沉積制坯時(shí)，隨著坯件高度的增加，基體通過升降機(jī)構(gòu)11在電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)下不斷的下降以保持噴射高度，使沉積表面與噴槍之間的距離不變；
采用1500噸擠壓機(jī)對(duì)錠坯進(jìn)行擠壓加工，制備管坯；擠壓溫度470°C 480°C ;擠壓比為20 25 :1，熱處理采用T6工藝，即在520°C 540°C溫度下固溶，175°C 180°C時(shí)效8 IOh ;制備的管坯經(jīng)機(jī)加工和焊接后制備出缸套、軸瓦或活塞；對(duì)錠坯機(jī)加工采用分流模擠壓加工制備汽車用高性能框架結(jié)構(gòu)用鋁合金型材及框架接頭。所述料斗2中是SiCp顆粒增強(qiáng)6066鋁合金，制備的零部件是似00X200mm復(fù)合材料錠坯。本發(fā)明所述的熔煉液體溫度在80(T950°C，導(dǎo)液管直徑為3 5mm，噴射高度為50 200臟，斜噴角度為2(T90°C，SiCp顆粒輸送壓力0. 4 0. 8mpa, SiCp顆粒輸送量為5 20g/s,基體盤旋轉(zhuǎn)速度300r/min。本發(fā)明的積極效果在于最終獲得組織優(yōu)良，界面良好，力學(xué)性能突出的，從而獲得可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鐵零部件。完全適合汽車零部件的輕質(zhì)耐磨鋁基復(fù)合材料。其性能參數(shù)如下sb3 320MPa, s0. 23 280MPa, 8 3 5% ;摩擦系數(shù)為 0. 35 0. 45，磨損量為小于 0. 3g/MJ。


圖I是本發(fā)明的沉積坯制備設(shè)備示意圖。I.調(diào)速電機(jī) 2.料斗 3.增強(qiáng)顆粒4.葉輪5.文丘里管6.坩鍋7.噴槍8.霧化液流 9.沉積坯 10.基體
11.基體升降機(jī)構(gòu) 12.基體升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)13.旋轉(zhuǎn)編碼器14.可編程邏輯控制器(PLC) 15.控制平臺(tái)16.高壓氣體17.氣體流量控制閥18.計(jì)算機(jī)
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖I所示，調(diào)速電機(jī)I帶動(dòng)葉輪機(jī)構(gòu)4將料斗2中的增強(qiáng)顆粒3送入文丘里管5，顆粒輸送量由葉輪4轉(zhuǎn)速控制，高壓氣體16經(jīng)氣量控制閥17進(jìn)入文丘里管5產(chǎn)生負(fù)壓同時(shí)將增強(qiáng)顆粒全部吸入并形成顆粒兩相流，兩相流通過霧化器7將坩鍋6中流入的金屬熔體霧化形成金屬液滴和增強(qiáng)顆粒霧化射流8，該射流直接噴向預(yù)先設(shè)置的基體10上沉積冷卻凝固形成沉積坯9，至沉積坯9對(duì)應(yīng)零件要求的高度(2(T300mm)為止，在噴射沉積制坯時(shí)，隨著坯件高度的增加，基體通過升降機(jī)構(gòu)11在電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)下不斷的下降以保持噴射高度，使沉積表面與噴槍之間的距離不變；
采用1500噸擠壓機(jī)對(duì)錠坯進(jìn)行擠壓加工，制備管坯；擠壓溫度470°C 480°C ;擠壓比為20 25 :1，熱處理采用T6工藝，即在520°C 540°C溫度下固溶，175°C 180°C時(shí)效8 IOh ;制備的管坯經(jīng)機(jī)加工和焊接后制備出缸套、軸瓦或活塞；對(duì)錠坯機(jī)加工采用分流模擠壓加工制備汽車用高性能框架結(jié)構(gòu)用鋁合金型材及框架接頭。所述料斗2中是SiCp顆粒增強(qiáng)6066鋁合金，制備的零部件是似00X200mm復(fù)合材料錠坯。本發(fā)明所述的熔煉液體溫度在80(T950°C，導(dǎo)液管直徑為3 5mm，噴射高度為50 200臟，斜噴角度為2(T90°C，SiCp顆粒輸送壓力0. 4 0. 8mpa, SiCp顆粒輸送量為5 20g/s,基體盤旋轉(zhuǎn)速度300r/min。
權(quán)利要求
1.鋁基復(fù)合材料汽車零部件的噴射沉積制備方法，其特征在于有如下步驟 調(diào)速電機(jī)(I)帶動(dòng)葉輪機(jī)構(gòu)(4)將料斗(2)中的增強(qiáng)顆粒(3)送入文丘里管(5)，顆粒輸送量由葉輪(4)轉(zhuǎn)速控制，高壓氣體(16)經(jīng)氣量控制閥(17)進(jìn)入文丘里管(5)產(chǎn)生負(fù)壓同時(shí)將增強(qiáng)顆粒全部吸入并形成顆粒兩相流，兩相流通過霧化器(7)將坩鍋(6)中流入的金屬熔體霧化形成金屬液滴和增強(qiáng)顆粒霧化射流(8)，該射流直接噴向預(yù)先設(shè)置的基體(10)上沉積冷卻凝固形成沉積坯(9)，噴射沉積制坯時(shí)，隨著坯件高度的增加，基體通過升降機(jī)構(gòu) (11)在電機(jī)(12)的驅(qū)動(dòng)下不斷的下降以保持噴射高度，使沉積表面與噴槍之間的距離不變； 采用1500噸擠壓機(jī)對(duì)錠坯進(jìn)行擠壓加工，制備管坯；擠壓溫度470°C 480°C ;擠壓比為20 25 :1，熱處理采用T6工藝，即在520°C 540°C溫度下固溶，175°C 180°C時(shí)效8 IOh ;制備的管坯經(jīng)機(jī)加工和焊接后制備出零件；對(duì)錠坯機(jī)加工采用分流模擠壓加工制備汽車用高性能框架結(jié)構(gòu)用鋁合金型材及框架接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于料斗(2)中是SiCp顆粒增強(qiáng)6066鋁合金，制備的零部件是似00 X 200mm復(fù)合材料錠坯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于熔煉液體溫度在80(T950°C，導(dǎo)液管直徑為3 5mm，噴射高度為50 200臟，斜噴角度為2(T90°C，SiCp顆粒輸送壓力0. 4 0. 8mpa, SiCp顆粒輸送量為5 20g/s，基體盤旋轉(zhuǎn)速度300r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋁基復(fù)合材料汽車零部件的噴射沉積制備方法，具體地說是一種利用噴射沉積的方法制備鋁基復(fù)合材料汽車零部件。它公開了利用噴射沉積的方法制得沉積坯，然后進(jìn)行掠奪加工抽出零件，它最終獲得組織優(yōu)良，界面良好，力學(xué)性能突出的，從而獲得可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)鑄鐵零部件。完全適合汽車零部件的輕質(zhì)耐磨鋁基復(fù)合材料。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102626843SQ20121003615
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者湯漢良, 陳剛 申請(qǐng)人:湯漢良