本發(fā)明涉及一種用于制作擠壓鑄造鋁活塞的附件，尤其涉及一種鹽芯的制備方法。
背景技術(shù)：
擠壓鑄造活塞以其優(yōu)良的性能受到廣泛關(guān)注，將擠壓鑄造和內(nèi)冷油道結(jié)合，可使活塞頭部溫度明顯降低，使其承受的爆發(fā)壓力、可靠性、壽命等均得到提高。
一般重力鑄造活塞采用可溶鹽芯工藝形成內(nèi)冷油道。而這種鹽芯在用于擠壓鑄造時(shí)由于強(qiáng)度低、線膨脹系數(shù)大，難以承受金屬液高溫高壓的沖擊，導(dǎo)致鹽芯斷裂或金屬液向鹽芯滲透，從而造成活塞的報(bào)廢。國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)度可溶鹽芯技術(shù)尚不成熟，鹽芯最大承受壓力只有80mpa，不能滿足高比壓擠壓鑄造活塞的制造要求。因此，需要研制開(kāi)發(fā)能夠滿足擠壓鑄造活塞性能要求的高強(qiáng)度、耐高壓的新型鹽芯來(lái)提高活塞內(nèi)冷油道質(zhì)量。
為此，
本技術(shù)：
人公開(kāi)了一種改進(jìn)的制造方法，見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?01310663936.8的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)《活塞內(nèi)冷油腔鹽芯預(yù)制件的制造方法》(申請(qǐng)公布號(hào)cn103624216a)，該申請(qǐng)包括如下步驟：①銅管灌鹽；②壓制變形；③彎制成形；④焊接成形；⑤灌入熔鹽；⑥烘干；⑦烘干后，將坯件去除表面氧化皮，獲得預(yù)制件成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：克服了常規(guī)可溶鹽芯的強(qiáng)度和表面質(zhì)量不能滿足擠壓鑄造工藝壓強(qiáng)的缺點(diǎn)，采用本發(fā)明制造的高強(qiáng)度活塞內(nèi)冷油腔鹽芯預(yù)制件完全能夠擠壓鑄造120mpa-150mpa的壓強(qiáng)，擠壓鑄造形成的活塞內(nèi)冷油腔表面光滑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而另外提供一種高強(qiáng)度、致密度高、線膨脹系數(shù)小的擠壓鑄造鋁活塞用耐高壓鹽芯的制備方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種擠壓鑄造鋁活塞用耐高壓鹽芯的制備方法，其特征在于包括如下制備工藝步驟：
①焙燒：將工業(yè)鹽加熱去除水分、氧化物夾渣；加熱溫度650℃～700℃，保溫時(shí)間2h～4h；
②球磨及篩分：將焙燒后的工業(yè)鹽放入球磨機(jī)中球磨10h～16h，粒度控制在30μm以下；
③配料：將原料按重量百分比70％～80％工業(yè)鹽、重量百分比5％～10％鈦酸鋁、重量百分比5％～10％氧化鋁纖維、重量百分比2.5％～5％高鋁水泥、重量百分比2.5％～5％特種粘結(jié)劑混合均勻；
④模壓成型：將混合好的原料放入模具型腔中，使原料在型腔中分布均勻，壓制成型，得到鹽芯；
⑤機(jī)械加工：將壓制好的鹽芯進(jìn)行機(jī)械加工，使尺寸滿足設(shè)計(jì)要求；
⑥塑封：將加工后的鹽芯用塑封膜纏繞保護(hù)；
⑦冷等靜壓：將塑封膜保護(hù)好的鹽芯置于冷等靜壓機(jī)中進(jìn)行冷等靜壓；
⑧燒結(jié)：去除塑封膜，放入燒結(jié)爐中，750℃～800℃下保溫2h～4h；然后隨爐冷卻，爐溫低于150℃出爐。
作為優(yōu)選，步驟中⑥中所述的塑封膜纏繞保護(hù)采用如下操作：塑封膜為連通式，第一層正向纏繞鹽芯3～5圈，第二層反向纏繞鹽芯3～5圈。
作為優(yōu)選，步驟⑦中所述的冷等靜壓采用如下方式進(jìn)行：在180mpa～200mpa壓力下保壓10s～30s，加壓介質(zhì)采用粘度指數(shù)為110～120的等靜壓專用油。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明所制造的鹽芯是在普通鹽芯的基礎(chǔ)上，添加熱穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度極好的鈦酸鋁粉末、氧化鋁纖維、高鋁水泥以及少量特種粘結(jié)劑，采用球磨處理控制物料的粒度小于30μm，然后模壓成型，再經(jīng)過(guò)冷等靜壓處理，最后進(jìn)行燒結(jié)。
克服了常規(guī)重力鑄造用鹽芯的強(qiáng)度和表面質(zhì)量不能滿足擠壓鑄造工藝高比壓的缺點(diǎn)，采用本發(fā)明制造的鹽芯完全能夠擠壓鑄造120mpa～150mpa的壓強(qiáng)，擠壓鑄造形成的活塞內(nèi)冷油腔表面光滑；鹽芯成型后經(jīng)過(guò)冷等靜壓處理，可極大提高鹽芯的致密度和強(qiáng)度，并可防止鋁液滲入；冷等靜壓處理前，將鹽芯用塑封膜纏繞保護(hù)，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，同時(shí)冷等靜壓處理的加壓介質(zhì)選用專用油，有效避免了冷等靜壓過(guò)程中加壓介質(zhì)的滲入，保證了鹽芯的質(zhì)量。
所得鹽芯強(qiáng)度高、致密度高、線膨脹系數(shù)小，可承受120mpa～150mpa的壓強(qiáng)以及擠壓鑄造時(shí)金屬液高溫高壓的沖擊，擠壓鑄造后形成的活塞油道形狀光滑、位置精確、內(nèi)冷油道清理簡(jiǎn)便，為擠壓鑄造活塞內(nèi)冷油道的研究開(kāi)發(fā)提供依據(jù)和支持。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1：
①焙燒：將工業(yè)鹽放入箱式爐中加熱，去除水分、氧化物夾渣等。加熱溫度650℃，保溫時(shí)間3h。
②球磨及篩分：將焙燒后的工業(yè)鹽放入200kg球磨機(jī)中球磨12h，粒度控制在30μm以下。
③配料：將原料按75％工業(yè)鹽、10％鈦酸鋁、8％氧化鋁纖維、5％高鋁水泥、2％特種粘結(jié)劑在混料機(jī)中混合均勻。
④模壓成型：將混合好的原料放入硬質(zhì)合金模具型腔中，使原料在型腔中分布均勻，用壓力壓制成型。
⑤機(jī)械加工：將壓制好的鹽芯進(jìn)行機(jī)械加工，使尺寸滿足要求。
⑥塑封：將加工后的鹽芯用特制的塑封膜纏繞保護(hù)。特制的塑封膜為連通式，第一層正向纏繞鹽芯3圈，第二層反向纏繞鹽芯3圈。
⑦冷等靜壓：將塑封膜保護(hù)好的鹽芯置于冷等靜壓機(jī)中200mpa保壓20s，提高鹽芯致密度。加壓介質(zhì)為等靜壓專用油，粘度指數(shù)120。
⑧燒結(jié)：去除塑封膜，放入箱式爐中，780℃下保溫2h。然后隨爐冷卻，爐溫低于150℃出爐。
本實(shí)例所得到的擠壓鑄造用耐高壓鹽芯強(qiáng)度高、致密度高、線膨脹系數(shù)小，可承受120mpa～150mpa的壓強(qiáng)以及擠壓鑄造時(shí)金屬液高溫高壓的沖擊，擠壓鑄造形成的活塞內(nèi)冷油腔表面光滑。
實(shí)施例2：
①焙燒：將工業(yè)鹽放入箱式爐中加熱，去除水分、氧化物夾渣等。加熱溫度680℃，保溫時(shí)間2h。
②球磨及篩分：將焙燒后的工業(yè)鹽放入200kg球磨機(jī)中球磨14h，粒度控制在30μm以下。
③配料：將原料按80％工業(yè)鹽、8％鈦酸鋁、6％氧化鋁纖維、3％高鋁水泥、3％特種粘結(jié)劑在混料機(jī)中混合均勻。
④模壓成型：將混合好的原料放入硬質(zhì)合金模具型腔中，使原料在型腔中分布均勻，用壓力壓制成型。
⑤機(jī)械加工：將壓制好的鹽芯進(jìn)行機(jī)械加工，使尺寸滿足要求。
⑥塑封：將加工后的鹽芯用特制的塑封膜纏繞保護(hù)。特制的塑封膜為連通式，第一層正向纏繞鹽芯5圈，第二層反向纏繞鹽芯5圈。
⑦冷等靜壓：將塑封膜保護(hù)好的鹽芯置于冷等靜壓機(jī)中180mpa保壓30s，提高鹽芯致密度。加壓介質(zhì)為等靜壓專用油，粘度指數(shù)120。
⑧燒結(jié)：去除塑封膜，放入箱式爐中，750℃下保溫3h。然后隨爐冷卻，爐溫低于150℃出爐。
本實(shí)例所得到的擠壓鑄造用耐高壓鹽芯強(qiáng)度高、致密度高、線膨脹系數(shù)小，可承受120mpa～150mpa的壓強(qiáng)以及擠壓鑄造時(shí)金屬液高溫高壓的沖擊，擠壓鑄造形成的活塞內(nèi)冷油腔表面光滑。