[发明专利]合金线材制备涡轮密封环的方法

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮增压器密封环技术领域，尤其涉及一种新型合金线材制作涡轮密封环的制备工艺即合金线材制备涡轮密封环的方法。

背景技术

密封环是涡轮涡轮增压器上重要零件之一，它广泛用于柴油内燃机、汽油机的涡轮增压器的油气密封。

随着科技高速发展的今天，汽车及使用类似发动机的机器的需求量也不断上升。因而带动了密封环市场的需求，但作为密封环制造企业一般还是延习传统的制作工艺,即：按要求的化学成分配置，熔炼铸成合金棒料获得密封环原材料；然后经过粗车-钻孔-精车-热处理-粗磨外圆、内圆-切开口-热定型-切片-磨两平面-精磨外圆等工艺流程得到密封环成品。整个工艺流程比较原始，制造出来的密封环除合格率相对比较低外，产量也上不去，既浪费了材料成本也浪费了人力成本。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种能克服因密封环制造工艺的落后而使密封环合格率相对比较低、产量上不去，浪费材料成本和人力成本缺点的合金线材制备涡轮密封环的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下方案来实现：一种合金线材制备涡轮密封环的方法，制备步骤包括：

(1)选择一种其化学成分符合密封环特性的国标(或定制非标)圆线材，经过机械辗压成矩形截面的线材获得密封环的原材料；初始成型的矩形截面的几何尺寸在辗压过程中通常依据密封环截面尺寸的四边而增加0.16mm-0.20mm的磨削余量，来保证密封环制备工艺的可操作性；然后使用绕簧机将矩形截面的线材绕成弹簧状的独立个体；

(2)获得弹簧状个体后，按弹簧状工件的中心线进行切割，得到多个(形似弹簧垫圈样)密封环初环；

(3)将步骤(2)所得到的形似弹簧垫圈样的密封环初环，根据材质的不同而选择不同的热处理工艺进行热处理；具体为将初环送入淬火炉内随炉逐步升温至临界点时，保温约0.5-2h后出炉空冷(空气冷却)或油冷(淬火油冷却)；然后进入回火工序，即将淬火后的初环在开口处插入与设计的自由开口一致厚度的铁片(回火工艺实际就是 热定型工艺，插入一个铁片是为了控制初环在炉内受热收缩后，保证初环出炉后自由开口和密封环设计要求一致，处理完后需要去除铁片，不同型号的密封环，其使用的铁片厚度是不一样的)后，并用工装压平，然后送入回火炉内随炉逐步升温至临界点，保温1.5-4小时后出炉空冷，得到回火硬度HRC40-47及平整的自由开口符合设计要求初环；

(4)将步骤(3)所得到的初环，进行平面磨削，得到所要求的厚度和平行度；

(5)将步骤(4)所得到的初环，进行精密外圆磨削，得到所要求的外圆尺寸；

(6)将步骤(5)所得到的初环，进行内圆磨削，得到所要求的壁厚尺寸；此时成品成型。

(7)按设计要求对制成的成品进行100﹪透光尺寸自由开口检验，合格后包装入库。

在本发明中，所述步骤(1)中其化学成分符合密封环特性的国标(或定制非标)圆线材可以为市售牌号可以有3Cr13不锈钢、4Cr13不锈钢、W-Mo合金、CrMo合金(如30、20或40CrMo合金钢等)等这些材料，通过常温辗压机辗压成型后，相比其他形式制成的原材料其组织密度要高，因而其机械性能也优于其他形式制成的原材料，这个发明是整个密封环制造领域是没有的。

本发明步骤(1)会根据矩形截面尺寸的总和来尽量选择圆截面的周长相等的尺寸有偏差的会选择圆周长略大于矩形长宽的总和，只是后续加工余量多一点而已。例如：已知矩形截面尺寸是2*1那么尺寸总和是:(2+1)*2＝6那么我们就选择周长6或略大于6的圆线材，计算下来就是6＝R*3.14159 R＝6/3.14159＝1.91这样算下来直径1.91的圆线材可能没有那么我们就会选择直径2.0的圆线材，通过数控碾压设备连续碾压成矩形其截面尺寸会略大于2*1，多出来的部分可以机加掉。