[发明专利]钢－铝组合车轮嵌块的加工方法

说明书

本发明涉及一种钢-铝组合车轮的加工方法，尤其是钢-铝组合车轮嵌块的加工方法。

钢-铝组合车轮是由钢质轮辋与铝质轮辐组合而成，而钢与铝之间是不能直接焊接的，因此通常在铝合金轮辐压铸时预先铸入几块钢质嵌块，再通过钢质嵌块与钢质轮辋进行焊接组合。

由于钢与铝属两种不同材质，压铸后两种材质结合力较弱，主要靠凝固后的铝柱伸入嵌块内孔进行连接。采用这种加工方式，嵌块未被铝合金完全包覆的现象时有发生，往往造成组焊后的车轮连接强度不稳定，良品率低。

本发明的目的是提供一种钢-铝组合车轮嵌块的加工方法，通过改变嵌块的加工方法，解决嵌块与铝合金轮辐的结合力问题，提高车轮轮辋与轮辐的连接强度，从而增大良品率。

本发明的具体方案是：包括嵌块冲压加工-压铸轮辐-轮辋与轮辐压装-焊接-表面处理，其特征在于：在嵌块冲压加工工序与压铸轮辐工序之间加入嵌块渗铝工序。

嵌块渗铝工序按如下步骤进行：

(1)．在嵌块与钢轮辋的接触面(A面)涂刷一层防渗涂料，并烘干；

(2)．将嵌块放入配制好的助渗剂内浸泡，浸湿即可；

(4)．取出嵌块，将嵌块放入熔化后的纯铝或铝合金溶液中浸渍渗铝；

(5)．取出嵌块，待冷却后去掉防渗涂料。

本发明由于在压铸轮辐前预先对嵌块渗铝，因此，能大大提高钢质嵌块与铝质轮辐的结合力，消除嵌块不易被铝合金完全包覆的现象，增强车轮轮辋与轮辐的连接强度，提高良品率。

本发明与现有技术相比，最显著的优点是结合力强，良品率高。

下面结合附图及实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的工艺流程图；

图2是钢-铝组合车轮结构示意图；

图3是图2中嵌块2的主视图；

图4是图3的左视图。

在图2中：1是钢质轮辋，2是嵌块，3是铝质轮辐。其中嵌块2压铸在铝质轮辐3内，嵌块2的A面与钢质轮辋1焊接。嵌块2的A面位置可从图4中看出。

第一实施例：取2．5mm的钢板进行落料、冲孔、弯曲、压痕制得嵌块。对嵌块进行渗铝，在嵌块与钢轮辋的接触面(A面)涂刷一层由滑石粉75g、水玻璃20ml、水45ml调合成的防渗涂料，再放入80～120℃的烘箱中烘干，然后取出，放入由Kcl 45％、Nacl 38％、Na₃AlF₆ 10％、Al 7％配制的助渗剂中进行浸湿处理，随后立即转入装有熔化铝合金的钳锅炉中进行渗铝，其浸渍渗铝的工艺条件是在780℃温度下渗铝10秒钟。取出嵌块放入干净的料筐中，待冷却到40℃以下用钢刷刷去嵌块上的残余防渗涂料，所得到的渗铝厚度为0．01mm。在铝质轮辐压铸前，用酒精将嵌块再清洗一遍以防嵌块上的残余防渗涂料带入下一工序。把处理好的嵌块放入金属模具中并固定其位置，再将熔化后的铝合金溶液注入该模具内，接着用压铸机加压，冷却后形成带嵌块的铝合金轮辐毛坯。然后经探伤、热处理、机械切削加工制得铝合金轮辐。把事先制造好的钢质轮辋与铝合金轮辐进行压装，先将嵌块未渗铝部位与钢质轮辋进行弧焊连接，再进行阴极电泳涂漆处理制得钢-铝组合车轮。

第二实施例：取2．5mm的钢板进行落料、冲孔、弯曲、压痕制得嵌块。对嵌块进行渗铝，在嵌块与钢轮辋的接触面(A面)涂刷一层由滑石粉75g、水玻璃20ml、水45ml调合成的防渗涂料，再放入80～120℃的烘箱中烘干，然后取出，放入由Kcl 40％、Nacl 40％、Na₃AlF₆ 12％、Al 8％配制的助渗剂中进行浸湿处理，随后立即转入装有熔化纯铝的钳锅炉中进行渗铝，其浸渍渗铝的工艺条件是在950℃温度下渗铝9秒钟。职出嵌块放入干净的料筐中，待冷却到40℃以下用钢刷刷去嵌块上的残余防渗涂料，所得到的渗铝厚度为0．012mm。在铝质轮辐压铸前，用酒精将嵌块再清洗一遍以防嵌块上的残余防渗涂料带入下一工序。把处理好的嵌块放入金属模具中并固定其位置，再将熔化后的铝合金溶液注入该模具内，接着用压铸机压铸，冷却后形成带嵌块的铝合金轮辐毛坯。然后经探伤、热处理、机械切削加工制得铝合金轮辐。把事先制造好的钢质轮辋与铝合金轮辐进行压装，先将嵌块未渗铝部位与钢质轮辋进行弧焊连接，再进行阴极电泳涂漆处理制得钢-铝组合车轮。

本发明在嵌块冲压加工与压铸轮辐之间采用嵌块渗铝工艺，不仅能消除嵌块不易被铝合金完全包覆的现象，而且钢质嵌块渗铝后再进行铝合金压铸，就变成了铝与铝两种相同或相近材质的压铸接合，显著增强了钢与铝两种不同材质的结合力。经检测嵌块与铝合金轮辐基体的连接强度由原来的25吨左右提高到31吨左右，轮辐压铸工序的良品率也由原来的87％上升到99％。