本發明涉及一種高速齒輪箱通氣帽用擋油板,屬于汽車配件技術領域。
背景技術:
齒輪箱在高速運轉的工況下,內部溫度會逐漸升高,氣體不斷膨脹,壓力不斷增大,為了使熱脹空氣能自由排出,以保持箱體內外壓力平衡,不致使潤滑油沿分箱面或軸身密封件等其它縫隙滲漏,增強箱體的密封效果,就必須在齒輪箱上裝設通氣帽。通氣帽的作用是將齒輪箱體內的空氣與箱體外的大氣連通,保證箱體內的壓力與大氣壓力平衡。
傳統高速齒輪箱通氣帽是通過通氣管將高溫油氣直接排放到大氣中,由于箱體內溫度很高,排放到大氣中的油氣會冷凝形成油珠,這給環境造成了很大的污染。特別是在環境溫度較低時,冷凝現象更為嚴重。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是,針對現有技術不足,提出一種擋油效果好的高速齒輪箱通氣帽用擋油板。
本發明為解決上述技術問題提出的技術方案是:一種高速齒輪箱通氣帽用擋油板,其各組分的質量百分比為:碳化鎢:0.52-0.79%,蒙脫石:1.32-1.54%,高嶺土:1.64-1.88%,骨炭:3.45-3.64%,氧化鋁:2.15-2.34%,氧化鎂:1.45-1.67%,氧化銅:1.18-1.23%,氧化鐵:0.55-0.68%,AlN:0.42-0.66%,硅灰石:1.23-1.35%,透輝石:0.57-0.78%,滑石粉:0.61-0.86%,防老劑RD:0.35-0.54%,Fe:0.67-0.92%,氫氧化鐵:0.23-0.35%,Al:1.35-1.48%,Zn:0.74-1.17%,Mn:0.43-0.52%,Cr:0.03-0.07%,Ni:1.24-1.35%,Cu:0.65-0.76%,Mo:0.02-0.07%,Ti:1.22-1.42%,Pd:0.11-0.17%,Pt:0.03-0.09%,W:0.57-0.67%,Ce:0.02-0.08%,Eu:0.07-0.15%,Lu:0.03-0.07%,Au:0.33-0.46%,Ag:0.66-0.84%,Sn:0.46-0.68%,Zr:0.01-0.03%,Re:0.02-0.05%,余量為粘土;
高速齒輪箱通氣帽用擋油板的加工工藝包括以下步驟:
(1)將擋油板的原料中的金屬材料按質量百分比混合后進行熔煉,具體步驟如下:
a、按預定的擋油板中金屬成分的質量百分比將金屬原料加入熔爐內,將熔爐內的溫度提高到1450攝氏度至1460攝氏度,金屬原料被熔煉形成合金溶液;
b、將上一步得到的合金溶液進行冷卻,冷卻時先采用水冷以25-28℃/s的冷卻速率將合金溶液水冷至室溫;
c、加熱,將上一步冷卻后的合金原料在熔爐內進行二次熔煉,將熔爐內的溫度提高到1600攝氏度至1620攝氏度,合金原料被二次熔煉形成合金溶液;
d、將上述熔爐內的合金溶液倒入電爐,在熔爐中依次加入球化劑和孕育劑;
e、將電爐內的合金溶液倒入熔爐,球化反應60s至95s,球化反應充分后,撒一層集渣劑,快速扒渣;
f、快速扒渣后,立即在合金溶液表面撒入膨脹珍珠巖粉,打渣兩遍,打渣完成后,將合金溶液采用水冷以22-28℃/s的冷卻速率將合金水冷至室溫,形成合金原料;
(2)將上述合金原料進行熱處理,具體步驟如下:
㈠加熱:將合金原料加熱至720-735℃,并保溫15-30min;
㈡冷卻:采用風冷以8-11℃/s的冷卻速率將合金原料加速冷卻至345-350℃后,再空冷至室溫;
㈢一次回火:將合金原料加熱至590-607℃回火15-27min后,待溫32-35s,使合金原料溫度均勻化,之后用水冷以16-19℃/s的冷卻速率加速冷卻至355-364℃后,再空冷至室溫;
㈣二次回火:將合金原料加熱至612-620℃回火42-52min后空冷至室溫;
㈤將經二次回火處理后的合金原料放入井式天然氣加熱爐內,對合金原料進行淬火加熱處理,淬火保溫溫度為690℃±10℃,保溫時間為0.5~1.5h;合金原料淬火加熱完成后快速放入水槽水冷20-25分鐘,冷卻槽水溫控制在35~40℃;
(3)粉碎:使用粉碎機將上述的合金原料和其他原料分別粉碎,粉碎后原料的粒徑在6mm-9mm之間;
(4)混合球磨:將合金原料和其他原料按擋油板的質量百分比放入混合球磨儀進行混合球磨,混合球磨后原料的粒徑在50-400目之間;
(5)加水:將混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量為28%-38%;(6)練泥:將加水后的原料放入真空練泥機進行練泥,真空度為0.04-0.11Mpa;
(7)成型:使用模具將練泥后的原料壓制成擋油板形狀;
(8)低溫干燥:將成型后的擋油板送入低溫干燥機進行低溫干燥,控制干燥溫度為45-55℃,干燥至成型的擋油板水份小于5%;
(9)燒制:將成型后的擋油板送入隧道窯進行燒制;
(10)將燒制完成的擋油板覆蓋骨瓷保護層,具體工藝為:
a、配料;
b、粉碎:將骨瓷保護層的各原料加入球磨機中進行混合球磨,加入水形成釉漿;
c、除鐵過篩:將上述釉漿用200目到380目的篩網進行過濾,過濾后用除鐵器除鐵;
d、濾攪工序:濾去上一步驟中釉漿內多余的水,濾后釉漿的水份在26-32%
e、涂覆:將調制好的釉漿涂覆在擋油板的外表面,厚度為0.35-0.85mm;
f、焙燒:將涂覆好釉漿的擋油板送入隧道窯焙燒,冷卻后形成骨瓷保護層;
(11)第一次噴涂:將覆蓋骨瓷保護層后的擋油板采用超音速電弧噴涂1Cr13涂層,1Cr13涂層噴涂厚度為40±10μm;
(12)第二次噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為80±30μm;
(13)預氧化:噴涂結束后使用氧乙炔火焰對純鋁涂層表面預氧化。
上述技術方案的改進是:骨瓷保護層中各成分的質量百分比成分為:石英: 2.11-2.52%、長石: 1.66-2.12%、骨炭:7.24-7.78%、滑石粉:3.53-4.15%、鋁粉:3.25-3.53%、硅粉:4.65-4.83%、氧化鈣:2.13-2.46%、氧化鎂:2.11-2.36%,余量為高嶺土。
上述技術方案的改進是:高速齒輪箱通氣帽用擋油板其各組分的質量百分比為:碳化鎢:0.55%,蒙脫石:1.36%,高嶺土:1.68%,骨炭:3.48%,氧化鋁:2.23%,氧化鎂:1.47%,氧化銅:1.19%,氧化鐵:0.57%,AlN:0.44%,硅灰石:1.25%,透輝石:0.58%,滑石粉:0.67%,防老劑RD:0.39%,Fe:0.69%,氫氧化鐵:0.26%,Al:1.36%,Zn:0.77%,Mn:0.46%,Cr:0.04%,Ni:1.27%,Cu:0.68%,Mo:0.03%,Ti:1.27%,Pd:0.15%,Pt:0.04%,W:0.59%,Ce:0.03%,Eu:0.08%,Lu:0.06%,Au:0.35%,Ag:0.67%,Sn:0.49%,Zr:0.02%,Re:0.03%,余量為粘土。
上述技術方案的改進是:高速齒輪箱通氣帽用擋油板其各組分的質量百分比為:碳化鎢:0.73%,蒙脫石:1.45%,高嶺土:1.78%,骨炭:3.62%,氧化鋁:2.33%,氧化鎂:1.66%,氧化銅:1.21%,氧化鐵:0.63%,AlN:0.56%,硅灰石:1.32%,透輝石:0.68%,滑石粉:0.82%,防老劑RD:0.51%,Fe:0.87%,氫氧化鐵:0.32%,Al:1.43%,Zn:1.12%,Mn:0.48%,Cr:0.04%,Ni:1.33%,Cu:0.72%,Mo:0.03%,Ti:1.38%,Pd:0.16%,Pt:0.07%,W:0.64%,Ce:0.07%,Eu:0.11%,Lu:0.06%,Au:0.41%,Ag:0.82%,Sn:0.62%,Zr:0.03%,Re:0.03%,余量為粘土。
本發明采用上述技術方案的有益效果是:
(1)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于原料加入了Zn、Ni和W,加強了擋油板的耐熱和耐腐蝕性能;
(2)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于原料加入了Ti、Al和稀土元素,減輕了擋油板的質量,增加了擋油板的結構強度和耐腐蝕性能;
(3)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于原料中的金屬材料按質量百分比混合后進行熔煉時,進行了兩次熔煉并且進行了球化反應和扒渣作業,使得金屬原料熔煉更加徹底,可以有效去除金屬原料中的雜質,提高擋油板的質量;
(4)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于金屬原料經過了熱處理,通過兩次回火,第一次回火能夠回轉奧氏體在板條界或板條束界上形成,并在保溫過程中進一步富集合金元素以提高穩定性;鐵素體板條束在保溫過程中則發生回復,同時鐵素體中的有害元素也被排至回轉奧氏體中,從而改善了基體性能;第二次回火能夠在保證強度的前提下使回轉奧氏體富集足夠多的合金元素,使少網狀碳化物,使組織更為均勻,能夠保持結構穩定,進一步增強接觸疲勞強度和沖擊韌性,通過提升金屬原料的性能,從而提升了最終擋油板的力學性能和穩定性,延長擋油板的使用壽命;
(5)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于擋油板的原料先粉碎后再混合球磨,提高了粉碎效率,使得原料快速達到要求的粒徑大小,提高了加工效率;
(6)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于擋油板的原料使用真空練泥機,使得原料各組分分布趨于均勻,結構比較致密,泥料的可塑性和干燥強度都有所提高;
(7)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于覆蓋骨瓷保護層后還進行了1Cr13涂層和純鋁涂層的噴涂,通過骨瓷保護層、1Cr13涂層和純鋁涂層三層保護,大大提高了擋油板的耐熱耐腐蝕性能,延長了使用壽命;
(8)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板由于對純鋁涂層進行了預氧化,使得表面產生了致密的氧化膜,使得擋油板的耐高溫耐腐蝕性能進一步提高;
(9)本發明的高速齒輪箱通氣帽用擋油板的原料中既加入了骨炭又加入了金屬原料,不僅提高了擋油板的結構強度,擋油板的散熱性能相對于單純的陶瓷材料也大大加強,提高了冷凝效率,從而提高了擋油板的擋油效率。
具體實施方式
實施例一
本實施例的高速齒輪箱通氣帽用擋油板,其各組分的質量百分比為:碳化鎢:0.55%,蒙脫石:1.36%,高嶺土:1.68%,骨炭:3.48%,氧化鋁:2.23%,氧化鎂:1.47%,氧化銅:1.19%,氧化鐵:0.57%,AlN:0.44%,硅灰石:1.25%,透輝石:0.58%,滑石粉:0.67%,防老劑RD:0.39%,Fe:0.69%,氫氧化鐵:0.26%,Al:1.36%,Zn:0.77%,Mn:0.46%,Cr:0.04%,Ni:1.27%,Cu:0.68%,Mo:0.03%,Ti:1.27%,Pd:0.15%,Pt:0.04%,W:0.59%,Ce:0.03%,Eu:0.08%,Lu:0.06%,Au:0.35%,Ag:0.67%,Sn:0.49%,Zr:0.02%,Re:0.03%,余量為粘土;
高速齒輪箱通氣帽用擋油板的加工工藝包括以下步驟:
(1)將擋油板的原料中的金屬材料按質量百分比混合后進行熔煉,具體步驟如下:
a、按預定的擋油板中金屬成分的質量百分比將金屬原料加入熔爐內,將熔爐內的溫度提高到1450攝氏度至1460攝氏度,金屬原料被熔煉形成合金溶液;
b、將上一步得到的合金溶液進行冷卻,冷卻時先采用水冷以25-28℃/s的冷卻速率將合金溶液水冷至室溫;
c、加熱,將上一步冷卻后的合金原料在熔爐內進行二次熔煉,將熔爐內的溫度提高到1600攝氏度至1620攝氏度,合金原料被二次熔煉形成合金溶液;
d、將上述熔爐內的合金溶液倒入電爐,在熔爐中依次加入球化劑和孕育劑;
e、將電爐內的合金溶液倒入熔爐,球化反應60s至95s,球化反應充分后,撒一層集渣劑,快速扒渣;
f、快速扒渣后,立即在合金溶液表面撒入膨脹珍珠巖粉,打渣兩遍,打渣完成后,將合金溶液采用水冷以22-28℃/s的冷卻速率將合金水冷至室溫,形成合金原料;
(2)將上述合金原料進行熱處理,具體步驟如下:
㈠加熱:將合金原料加熱至720-735℃,并保溫15-30min;
㈡冷卻:采用風冷以8-11℃/s的冷卻速率將合金原料加速冷卻至345-350℃后,再空冷至室溫;
㈢一次回火:將合金原料加熱至590-607℃回火15-27min后,待溫32-35s,使合金原料溫度均勻化,之后用水冷以16-19℃/s的冷卻速率加速冷卻至355-364℃后,再空冷至室溫;
㈣二次回火:將合金原料加熱至612-620℃回火42-52min后空冷至室溫;
㈤將經二次回火處理后的合金原料放入井式天然氣加熱爐內,對合金原料進行淬火加熱處理,淬火保溫溫度為690℃±10℃,保溫時間為0.5~1.5h;合金原料淬火加熱完成后快速放入水槽水冷20-25分鐘,冷卻槽水溫控制在35~40℃;
(3)粉碎:使用粉碎機將上述的合金原料和其他原料分別粉碎,粉碎后原料的粒徑在6mm-9mm之間;
(4)混合球磨:將合金原料和其他原料按擋油板的質量百分比放入混合球磨儀進行混合球磨,混合球磨后原料的粒徑在50-400目之間;
(5)加水:將混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量為28%-38%;(6)練泥:將加水后的原料放入真空練泥機進行練泥,真空度為0.04-0.11Mpa;
(7)成型:使用模具將練泥后的原料壓制成擋油板形狀;
(8)低溫干燥:將成型后的擋油板送入低溫干燥機進行低溫干燥,控制干燥溫度為45-55℃,干燥至成型的擋油板水份小于5%;
(9)燒制:將成型后的擋油板送入隧道窯進行燒制;
(10)將燒制完成的擋油板覆蓋骨瓷保護層,具體工藝為:
a、配料
骨瓷保護層中各成分的質量百分比成分為:石英: 2.11-2.52%、長石: 1.66-2.12%、骨炭:7.24-7.78%、滑石粉:3.53-4.15%、鋁粉:3.25-3.53%、硅粉:4.65-4.83%、氧化鈣:2.13-2.46%、氧化鎂:2.11-2.36%,余量為高嶺土;
b、粉碎:將骨瓷保護層的各原料加入球磨機中進行混合球磨,加入水形成釉漿;
c、除鐵過篩:將上述釉漿用200目到380目的篩網進行過濾,過濾后用除鐵器除鐵;
d、濾攪工序:濾去上一步驟中釉漿內多余的水,濾后釉漿的水份在26-32%
e、涂覆:將調制好的釉漿涂覆在擋油板的外表面,厚度為0.35-0.85mm;
f、焙燒:將涂覆好釉漿的擋油板送入隧道窯焙燒,冷卻后形成骨瓷保護層;
(11)第一次噴涂:將覆蓋骨瓷保護層后的擋油板采用超音速電弧噴涂1Cr13涂層,1Cr13涂層噴涂厚度為40±10μm;
(12)第二次噴涂:采用超音速電弧噴涂純鋁涂層,純鋁涂層噴涂厚度為80±30μm;
(13)預氧化:噴涂結束后使用氧乙炔火焰對純鋁涂層表面預氧化。
實施例二
本實施例的高速齒輪箱通氣帽用擋油板與實施例一基本相同,不同之處在于高速齒輪箱通氣帽用擋油板各組分的質量百分比為:碳化鎢:0.73%,蒙脫石:1.45%,高嶺土:1.78%,骨炭:3.62%,氧化鋁:2.33%,氧化鎂:1.66%,氧化銅:1.21%,氧化鐵:0.63%,AlN:0.56%,硅灰石:1.32%,透輝石:0.68%,滑石粉:0.82%,防老劑RD:0.51%,Fe:0.87%,氫氧化鐵:0.32%,Al:1.43%,Zn:1.12%,Mn:0.48%,Cr:0.04%,Ni:1.33%,Cu:0.72%,Mo:0.03%,Ti:1.38%,Pd:0.16%,Pt:0.07%,W:0.64%,Ce:0.07%,Eu:0.11%,Lu:0.06%,Au:0.41%,Ag:0.82%,Sn:0.62%,Zr:0.03%,Re:0.03%,余量為粘土。
本發明不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術方案,均落在本發明要求的保護范圍。