專利名稱：銅合金鋼件的固溶燒結方法和壓縮機斜盤的燒結的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及兩種金屬材料復合的方法，尤其涉及一種銅合金和鋼件復合的燒結方法和壓縮機斜盤的燒結。
背景技術：
傳統(tǒng)的滑動軸承大多是全部用銅合金澆注鑄成平板或軸套，再經切削加工而成，這樣的結構制造成本高，特別是隨著有色金屬價格的上漲，這種整體的銅合金軸承逐漸被稱作雙金屬軸承所替代。目前的雙金屬軸承的制造方法是以鋼為基體，在鋼件的上表面均勻地鋪上銅合金粉末，并使其具有一定的鋪撒厚度；然后一起加熱，使銅合金粉末的表面在半融化的狀態(tài)，使銅合金粉末之間和銅合金粉末與鋼基體相互結合，稱為燒結，再通過軋制，提高表面銅合金的致密度，并控制其厚度，形成銅-鋼雙金屬軸承材料。通常這種方法適合平面的滑動軸承，對于圓形軸套狀的滑動軸承是先制成銅-鋼雙金屬的板材，后再根據要求卷制成帶開口的圓形軸套。而對于在鋼基體的多個表面，如正反兩面或側面覆有銅合金，就需要多次燒結銅合金，其工藝就十分復雜，而且質量難以控制。如汽車空調系統(tǒng)壓縮機的斜盤，其正反兩面均覆有銅合金層，就需要正反兩面分成兩次燒結和軋制工藝較復雜，生產效率低。發(fā)明的內容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有方法存在的缺點，提供一種工藝簡單，生產效率高，質量容易控制的銅合金鋼件的固溶燒結方法和壓縮機斜盤的燒結。為了達到上述要求，銅合金鋼件的固溶燒結方法:其特征是將鋼件放在用石墨制成的模具中，在需要燒結銅合金層的鋼件表面鋪上或撒上銅合金粉，使需要有銅合金層的鋼件表面覆蓋有銅合金粉，將帶有銅合金粉和鋼件的石墨模具一起放到加熱爐中加熱，加熱溫度為1100°c ±50°C，保溫2-3小時，使銅合金粉完全融化，經冷卻后脫模，使得在鋼件所覆銅合金粉的表面形成粘接牢固的銅合金層。所述的加熱是在氫氣保護的環(huán)境下進行的。利用銅合金鋼件的固溶燒結方法來燒結壓縮機斜盤的方法:用燒結的石墨塊加工成鋼質斜盤能水平放入的形腔模，在燒結銅合金銅層位置的形腔上，鋪上厚度均勻需要燒結的銅合金銅粉，在銅合金銅粉上放鋼質斜盤，在鋼質斜盤的上表面撒上厚度均勻的銅合金粉，將形腔模放到加熱爐中勻速升溫加熱到1100°C ±50°C，升溫速度由室溫到IlOO0C ±50°C為50-60分鐘，保溫2.5-3小時，后經1.5小的勻速降溫至120°C出爐，出爐冷卻后脫模。根據上述方案設計的銅合金鋼件的固溶燒結方法，它利用銅合金熔點比鋼低的特點，使銅合金粉在石墨的模腔內融化、冷卻、凝固，與鋼件牢固結合，形成結合牢固、強度大的銅合金層。它與傳統(tǒng)雙金屬軸承的制造方法相比，具有以下優(yōu)點:1、結合強度高。由于銅合金粉和鋼件一起在模具中加熱，溫度均勻，且溫度達到銅合金完全熔融的狀態(tài)，銅的原子滲透到鋼件表明鐵的晶界中，形成固溶體，銅合金與鋼件充分接觸。它不同于傳統(tǒng)的僅加熱到銅合金粉表面融化的狀態(tài)，或者在鋼件上直接澆注融化的銅合金液，直接澆注的方法由于澆注的先后時間差和銅合金液與鋼件的溫度差，會影響了銅合金層與鋼件的結合強度。2、制造工藝簡單。該方法可以在石墨模具中將鋼件的任何一個或多個表面通過一次燒結完成覆銅燒結工藝。3、生產效率高。多個表面可通過一次燒結完成覆銅燒結，避免了傳統(tǒng)的多個表面需多次燒結的弊端，并且在燒結后不需要再經軋制，大大縮短了生產加工周期。4、制造成本低。在燒結時，雖然需要石墨模具，但石墨模具成本低，一套模具可重復使用上千次，避免了多個表面需多次燒結，能量浪費的問題。5、產品質量好。銅合金在完全熔融的狀態(tài)下與鋼件結合，它不同于銅合金粉在半融化的狀態(tài)，依靠軋制壓實，因此銅合金的致密度高，銅合金的表面承載力大，使用壽命長。石墨模具不同于其它金屬?；蚱胀ǖ男蜕澳＃粫l(fā)生粘砂和脫模困難的問題，石墨模具的制造精度高，燒結后工件的尺寸精度高。


圖1是壓縮機斜盤的結構示意 圖2是用燒結的石墨制成的形腔模結構示意圖；
圖3是在形腔模中鋪上銅合金粉，放入鋼質斜盤再撒上銅合金粉在燒結時的狀態(tài)圖。
圖4是燒結的溫度控制曲線圖。
圖中:1、鋼質斜盤；2、形腔模；3、銅合金銅粉；4、銅合金粉；5、銅合金層。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。

銅合金鋼件的固溶燒結方法是將鋼件放在用石墨制成的模具中，在需要燒結銅 合金層的鋼件表面鋪上或撒上銅合金粉，使需要有銅合金層的鋼件表面覆蓋有銅合金粉，將帶有銅合金粉和鋼件的石墨模具一起放到加熱爐中加熱，加熱是在氫氣保護的環(huán)境下進行，以減少表面氧化，加熱溫度為1100°C ±50°C，保溫2-3小時，使銅合金粉完全融化，經冷卻后脫模，使得在鋼件所覆銅合金粉的表面形成粘接牢固的銅合金層。利用銅合金鋼件的固溶燒結方法來燒結壓縮機斜盤如圖1所示的方法:用燒結的石墨塊加工成鋼質斜盤I能水平放入的形腔模2，在燒結銅合金銅層位置的形腔上，鋪上厚度均勻需要燒結的銅合金銅粉3如圖2所示，在銅合金銅粉3上放鋼質斜盤1，在鋼質斜盤I的上表面撒上厚度均勻的銅合金粉4如圖3所示。將形腔模2放到加熱爐中勻速升溫加熱到1100°C ±50°C，升溫速度由室溫到1100°C ±50°C為50-60分鐘，保溫2.5-3小時，后經1.5小的勻速降溫至120°C出爐，燒結的溫度控制線如圖4所示，出爐冷卻后脫模，一次完成鋼質斜盤I正反兩個摩擦表面銅合金層5的燒結。在脫出工件后的石墨形腔模2又可按上述方法重復使用。對于在鋼件的側面需要燒結銅合金層，可以在鋼件的側面與石墨形腔模之間留有間隙，在間隙中加入銅合金粉后燒結即可，在此不再細述。
權利要求
1.銅合金鋼件的固溶燒結方法，其特征是將鋼件放在用石墨制成的模具中，在需要燒結銅合金層的鋼件表面鋪上或撒上銅合金粉，使需要有銅合金層的鋼件表面覆蓋有銅合金粉，將帶有銅合金粉和鋼件的石墨模具一起放到加熱爐中加熱，加熱溫度為Iioo0C ±50°C，保溫2-3小時，使銅合金粉完全融化，經冷卻后脫模，使得在鋼件所覆銅合金粉的表面形成粘接牢固的銅合金層。
2.根據權利要求1所述的銅合金鋼件的固溶燒結方法，其特征是所述的加熱是在氫氣保護的環(huán)境下進行的。
3.利用根據權利要求1或2所述銅合金鋼件的固溶燒結方法來燒結壓縮機斜盤，其特征是用燒結的石墨塊加工成鋼質斜盤能水平放入的形腔模，在燒結銅合金銅層位置的形腔上，鋪上厚度均勻需要燒結的銅合金銅粉，在銅合金銅粉上放鋼質斜盤，在鋼質斜盤的上表面撒上厚度均勻的銅合金粉，將形腔模放到加熱爐中勻速升溫加熱到1100°c ±50°C，升溫速度由室溫到1100°C ±50°C為50-60分鐘，保溫2.5-3小時，后經1.5小的勻速降溫至120°C出爐，出爐冷卻后脫模。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅合金鋼件的固溶燒結方法和壓縮機斜盤的燒結。旨在提供一種工藝簡單，生產效率高，質量容易控制的銅合金鋼件的固溶燒結方法和壓縮機斜盤的燒結。它是將鋼件放在用石墨制成的模具中，在需要燒結銅合金層的鋼件表面鋪上或撒上銅合金粉，使需要有銅合金層的鋼件表面覆蓋有銅合金粉，將帶有銅合金粉和鋼件的石墨模具一起放到加熱爐中加熱，加熱溫度為1100℃±50℃，保溫2-3小時，使銅合金粉完全融化，經冷卻后脫模，使得在鋼件所覆銅合金粉的表面形成粘接牢固的銅合金層。該方法具有結合強度高、制造工藝簡單、生產效率高、制造成本低、產品質量好的優(yōu)點。
文檔編號B22F7/04GK103170632SQ201310112840
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權日2013年3月18日
發(fā)明者揭朝奎 申請人:嘉善洪達復合軸承有限公司