[发明专利]具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆及制备方法

权利要求书

1.具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆的制备方法，其特征在于，具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆，包括连杆本体（1），连杆本体（1）表面设计有若干Z型微沟槽（5），连杆本体（1）表面及Z型微沟槽（5）表面均覆盖有锡层，锡层上面覆盖有巴氏合金层，若干Z型微沟槽（5）所在区域与连杆本体（1）表面四周形成密封带（9），密封带上设置有表面织构（10），所述Z型微沟槽（5）数量为4~8个，所述表面织构（10）为圆柱形、矩形、三角形中任意一种形式结构，所述巴氏合金层厚度为1 mm~2.5mm，粗糙度为Ra0.8，具体按照以下步骤实施：

步骤1、Z型微沟槽（5）的设计与制备：

Z型微沟槽（5）关于连杆表面中心线对称分布，Z型微沟槽（5）横槽的宽度B=0.5mm~3mm，横槽深度h1=0.1 mm~1mm，Z型微沟槽（5）斜槽的宽度A=0.5 mm~2mm，斜槽深度h2=1mm~1.5mm，通过铣削方式对Z型微沟槽加工，Z型微沟槽（5）所在区域与连杆本体（1）表面四周形成密封带（9）；

步骤2、连杆预处理：对设计有Z型微沟槽（5）的连杆加热，保温，以消除Z型微沟槽（5）加工产生的内应力，打磨连杆待浇注表面，去掉加工Z型微沟槽（5）时产生的毛刺，然后对连杆待浇注表面进行去氧化物；

步骤3、连杆表面挂锡：把经步骤2处理后的连杆浸入饱和氯化锌水溶液或饱和氯化锌与氯化铵混合水溶液中，降低表面张力，浸过溶剂的连杆立即浸在熔融的锡里挂锡，挂好锡的表面为银白色且光亮；

步骤4、浇注巴氏合金：

步骤4.1、将清洗干净的巴氏合金加热至380°C ~420°C，加入质量分数为1%~5%的氯化铵或质量分数为0.5%~3%的碳粉以防止巴氏合金氧化，待巴氏合金熔化之后，保温待用；

步骤4.2、将精步骤3处理后的连杆装入浇注夹具并夹紧，将浇注夹具加热到350°C~400°C，将步骤4.1融化的巴氏合金浇注在连杆表面，浇注厚度为2mm~3mm，在120°C ~160°C保温炉中冷却至室温，避免产生过大的热应力，以提高结合力，浇注完成，取出连杆；

步骤4.3、对步骤4.2浇注完成后的连杆浇注表面进行铣削加工，去除多余的巴氏合金，保证加工之后巴氏合金厚度为1 mm~2.5mm，粗糙度为Ra0.8，获得巴氏合金连杆表面；

步骤5、表面织构设计和加工：

在密封带（9）上设置表面织构（10），表面织构（10）关于连杆中心线对称分布，使产生的动压力分布均匀，避免连杆侧倾，然后去除加工表面织构（10）时产生的毛刺，在酒精溶液中用超声波清洗表面，烘干，即制备出具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆。

2.根据权利要求1所述的具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆的制备方法，其特征在于，所述步骤1中通过铣削方式对Z型微沟槽加工时工艺参数如下：使用直径为0.5mm的2刃涂层铣刀，粗加工时进给速度0.1~0.15mm/s，背吃刀量0.2~0.3mm，电主轴转速10000~15000r/min，精加工时进给速度0.25~0.05mm/s，背吃刀量0.05~0.1mm，电主轴转速15000~2000r/min。

3.根据权利要求1所述的具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆的制备方法，其特征在于，所述步骤2中对设计有Z型微沟槽的连杆加热至850℃~900℃，保温2h，打磨连杆待浇注表面时使用600~1200#金相砂纸，对连杆待浇注表面进行去氧化物具体是用质量浓度为5~10wt·%盐酸清洗待浇注表面，再使用质量浓度为5~10wt·%氢氧化钠溶液清洗，最后使用酒精在超声波清洗机中清洗5~10min，并烘干。

4.根据权利要求1所述的具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆的制备方法，其特征在于，所述步骤3中饱和氯化锌水溶液或饱和氯化锌与氯化铵混合水溶液温度为60~70℃。