[发明专利]汽车发动机零部件制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车发动机零部件制备方法，涉及汽车零部件技术领域。所述制备方法使用高温合金熔炼与成型装置、第一传送装置与回火炉，所述熔炼与成型装置用于对汽车发动机零部件制备用高温复合金属材料进行熔炼并将熔化后的复合材料通过其上的铸造模具铸造发动机零部件，第一传送装置用于将冷却的发动机零部件传送给所述回火炉进行处理，所述回火炉用于对第一传送装置传送来的发动机零部件进行回火处理；所述高温合金熔炼与成型装置通过多工位等离子电弧熔炼，结合洛伦兹力和离心力，完成高温合金的熔炼与快速成型过程，具有熔炼温度高，熔炼效率高，精密度高，温合金铸件质量优异等特点。

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工技术领域，尤其涉及一种汽车发动机零部件制备方法。

背景技术

以镍、钛、铌、钨、钴为基的金属合金材料，由于其能在600℃以上的温度长期工作，被称为高温合金。高温合金具有优异的高温强度；良好的抗氧化、抗热腐蚀、抗疲劳性能，高的断裂韧性等综合性能，广泛应用于航空航天、医学、石油、化工、能源、国防、汽车等领域。

铸造高温合金是一种重要的高温合金成型方法，其可以制备复杂高温合金零件，例如发动机相关组件。这类材料通常熔点高，因此熔炼困难，生产效率低下。另外，由于浇铸温度高，在浇铸成型时极易与铸型材料反应，例如比强度很高的高温钛合金，但是其几乎与所有的铸型材料反应，因而高温合金的成型性极差，精密铸造的难度就更大了，严重影响了高温合金的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种熔炼温度高，熔炼效率高，精密度高的汽车发动机零部件制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 一种汽车发动机零部件制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）高温合金的熔炼，所述高温合金的熔炼方法如下：

将每个熔炼电极表面清理干净，保证每个熔炼电极头部为圆形，打开水冷铜坩埚基体，将若干个熔炼电极装配到总电极上，所述熔炼电极与水冷铜坩埚基体内壁上的水冷铜坩埚一一对应，熔炼电极的头部与水冷铜坩埚之间具有一定的距离，该距离构成熔炼放电距离，将铸造模具安装到所述基体的外侧，铸造模具与所述水冷铜坩埚一一对应，铸造模具与水冷铜坩埚之间通过直浇道进行连通；

将高温复合金属材料放置在每个水冷铜坩埚中，同时开启位于所述基体外的磁场产生装置，使其工作，将产生的磁场施加到所述基体内，使磁场的强度不断增强（增强周期磁场），保证高温复合金属材料在洛伦兹力的作用下可以稳定放置在水冷铜坩埚中，并保证高温复合金属材料不要触碰到熔炼电极；

启动位于所述基体外的离心机，离心机的动力输出端与电极旋转轴连接，电极旋转轴的一端与所述基体内的主电极连接，离心机通过所述电机旋转轴驱动所述主电极以及所述基体旋转，使主电极以及所述基体做离心运动，离心运动的角速度以使得高温复合金属材料的中心处于直浇道的位置，对所述基体进行抽真空，并充入惰性气体；

通过所述电极旋转轴将工作电压传输给主电极，主电极再为所述熔炼电极供电，使多个熔炼电极工作，熔炼电极放电产生等离子电弧，通过等离子电弧熔炼熔体，待合金熔体熔炼均匀，达到浇铸温度后，加速电极旋转轴的转速，同时控制所述磁场产生装置使磁场产生的洛伦兹力与离心力同向（减弱周期磁场），使得熔体高速冲击充型进入铸造模具中，制备高强度合金材料，由于铸造模具的激冷作用，熔体快速凝固成型；

给熔炼电极断电，停止电极旋转轴的运动，待冷却后在铸造模具中成型的发动机零部件取出；

2）将成型后的发动机零部件通过第一传送装置传送到退火炉旁；

3）使用机械手将发动机零部件送入到退火炉中进行退火处理。

进一步的技术方案在于：当直浇道中存在残余凝固的合金而造成铸造模具无法脱模时，破碎铸造模具连接件，通过切割将残余在直浇道中凝固的合金切断，取出成型的发动机零部件。