一種帶密封腔粉末冶金零件的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及粉末冶金零件的制備技術領域，具體指一種帶密封腔粉末冶金零件的 制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著工業的發展，對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，機械加工的零件往往難W滿足要求。粉末冶金是一項能制造形狀復雜零件的技術，具有 節省原材料、節能、省工的特點，適合于大批量生產。
[0003] 目前采用常規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密閉密封腔 的思路是分別成型上下兩個密封腔蓋，再成型一個密封腔基體，再將Ξ者進行裝配，或采用 密封圈，使用螺栓壓緊，達到密封的效果。但是，此種連接方式會導致密封腔的密封性較差， 難W滿足高壓力環境的要求，且制備成本較高，難W滿足大批量生產的需求。
[0004] 因此，對于目前帶密封腔粉末冶金零件的制備方法，有待于做進一步的改進。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，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，且制備方法簡單、制備成本低，可進行大 批量生產。
[0006] 本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：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)設計材料組成：
[000引按質量百分比計，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] 按質量百分比計，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腔，該密封腔基體頂部具有圍繞 內腔的頂部開口外周向下凹設的槽，對應的，所述密封腔蓋的底部具有能卡入槽內的凸圈； 所述密封腔蓋上開設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 成狀態下，所述凸圈與槽的內側壁相貼合或靠近而與槽的外側壁之間形成用于容納焊接劑 的導流槽，所述密封腔蓋上的孔與該導流槽相連通；
[0013] (3)燒結：將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將針焊劑放置在導流槽或密 封腔蓋上的孔內，并將該整體放置在燒結爐中進行針焊燒結，針焊燒結溫度在1000~ 1300°C，保溫時間為5~50分鐘；
[0014] (4)加工：焊接后根據圖紙尺寸和精度，對零件進行必要的機加工。
[0015] 作為優選，所述槽的外側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°。該結構更加便于燒結焊接過程中將針焊劑導流至導 流槽內。
[0016] 優選地，所述密封腔基體與密封腔蓋裝配完成狀態下，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，當零件密度低于7. 2g/cm3時，在加工完成后對零件的密封腔進 行蒸汽處理。
[0018] 優選地，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] 優選地，燒結時所采用的燒結爐為網帶爐、真空爐、推桿爐、鐘罩爐中的一種。
[0020] 優選地，燒結時采用氮基氣體、純氨氣體、吸熱性氣氛中的任意一種作為助焊氣。
[0021] 與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明開發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，與現有技術的非粉末冶金工藝相比，本發明省去 了后續密封腔基體與密封腔蓋的組裝裝配工序，在燒結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周期、降低了生產成本，也使得密封腔的密封性得到有效提高； 同時，采用本發明對密封腔基體與密封腔蓋設置的配合結構，可在燒結焊接前使二者達到 精確定位，簡化了焊接的工藝步驟，且經過燒結焊接過程中形成密封腔后的零件整體連接 強度好，使用壽命長，可進行大批量生產。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明實施例中密封腔基體的結構示意圖； 陽02引圖2為圖1的剖視圖；
[0024]圖3為本發明實施例中密封腔蓋的結構示意圖； 陽0巧]圖4為圖3的剖視圖；
[00%] 圖5為本實施例中密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起的結構示意圖；
[0027] 圖6為圖5的剖視圖。
【具體實施方式】
[002引 W下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0029]如圖1~6所示，本實施例中密封腔基體1上成型有一頂部開口的內腔11，該密封 腔基體1頂部具有圍繞內腔11的頂部開口外周向下凹設的槽12,槽12可W為U形、V形、 圓形或其它異性狀等，對應的，密封腔蓋2的底部具有能卡入槽12內的凸圈21。密封腔蓋 2上開設有位于凸圈21外周并上下貫通的孔22,本實施例中的孔為多個，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裝配完成狀態下，凸圈21與槽12的內側壁 相緊靠，W起到定位密封腔蓋的作用，凸圈21與槽12的外側壁之間形成用于容納焊接劑的 導流槽121，密封腔蓋2上的孔22與該導流槽121相連通，W便于燒結焊接過程中針焊劑自 孔22中流入導流槽121中。槽12的外側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] 實施例1 :
[0031] 本實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)設計材料組成：
[0033] 密封腔基體的化學成分
[0034]
陽的5] 密封腔蓋的化學成分
[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：將焊接劑放置在導流槽中，將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將該 整體放置在燒結爐中進行針焊燒結，在氮基氣體氣氛中，針焊燒結溫度在1120°c，保溫時間 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，一部分滲入導流槽的 間隙中；
[0039] (4)加工：焊接后根據圖紙尺寸和精度，對零件進行必要的機加工；
[0040] (5)在加工完成后對零件的密封腔進行蒸汽處理。 W41] 實施例2:
[0042] 本實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)設計材料組成：
[0044] 密封腔基體的化學成分
[0045] 陽04引密封腔蓋的化學成分胃 '
' '
[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：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爐中進行針焊燒結，在氮基氣體氣氛中，針焊燒結溫度在 112(TC，保溫時間為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 部分滲入導流槽的間隙中；
[0050] (4)加工：焊接后根據圖紙尺寸和精度，對零件進行必要的機加工；
[0051] (5)在加工完成后對零件的密封腔進行蒸汽處理。 陽05引實施例3 :
[0053] 本實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)設計材料組成： 陽化5] 密封腔基體的化學成分
[0056]
[0057] 密封腔蓋的化學成分
[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：將焊接劑放置在導流槽中，將密封腔基體與密封腔蓋組裝在一起，將該 整體放置在燒結爐中進行針焊燒結，在氮基氣體氣氛中，針焊燒結溫度在1120°c，保溫時間 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，一部分滲入導流槽的 間隙中；
[0061] (4)加工：焊接后根據圖紙尺寸和精度，對零件進行必要的機加工。 陽06引實施例4 :
[0063] 本實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)設計材料組成：
[00化]密封腔基體的化學成分 [0066]
[0067] 密封腔蓋的化學成分
[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：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爐中進行針焊燒結，在氮基