专利名称：铝基复合材料汽车零部件的喷射沉积制备方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车零部件的制备方法，具体地说是一种利用喷射沉积的方法制备铝基复合材料汽车零部件。
背景技术：
喷射沉积技术最早是基于节能、低消耗、低成本的目的而发展起来的一种材料近形成形快速凝固新技术，其基本原理将熔融金属或合金在惰性气氛中雾化，形成液滴喷射流，直接喷射在较冷的基体上，经过撞击、聚结、凝固而形成沉积物，这种沉积物可以立即进行锻造、挤压或轧制加工，也可以是近形产品
发明内容
本发明提供铝基复合材料汽车零部件的喷射沉积制备方法，最终获得组织优良， 界面良好，力学性能突出的，从而获得可以代替传统铸铁零部件。完全适合汽车零部件的轻质耐磨铝基复合材料。本发明的制备方法，包括了如下步骤
调速电机I带动叶轮机构4将料斗2中的增强颗粒3送入文丘里管5，颗粒输送量由叶轮4转速控制，高压气体16经气量控制阀17进入文丘里管5产生负压同时将增强颗粒全部吸入并形成颗粒两相流，两相流通过雾化器7将坩锅6中流入的金属熔体雾化形成金属液滴和增强颗粒雾化射流8，该射流直接喷向预先设置的基体10上沉积冷却凝固形成沉积坯9，喷射沉积制坯时，随着坯件高度的增加，基体通过升降机构11在电机12的驱动下不断的下降以保持喷射高度，使沉积表面与喷枪之间的距离不变；
采用1500吨挤压机对锭坯进行挤压加工，制备管坯；挤压温度470°C 480°C ;挤压比为20 25 :1，热处理采用T6工艺，即在520°C 540°C温度下固溶，175°C 180°C时效8 IOh ;制备的管坯经机加工和焊接后制备出缸套、轴瓦或活塞；对锭坯机加工采用分流模挤压加工制备汽车用高性能框架结构用铝合金型材及框架接头。所述料斗2中是SiCp颗粒增强6066铝合金，制备的零部件是似00X200mm复合材料锭坯。本发明所述的熔炼液体温度在80(T950°C，导液管直径为3 5mm，喷射高度为50 200臟，斜喷角度为2(T90°C，SiCp颗粒输送压力0. 4 0. 8mpa, SiCp颗粒输送量为5 20g/s,基体盘旋转速度300r/min。本发明的积极效果在于最终获得组织优良，界面良好，力学性能突出的，从而获得可以代替传统铸铁零部件。完全适合汽车零部件的轻质耐磨铝基复合材料。其性能参数如下sb3 320MPa, s0. 23 280MPa, 8 3 5% ;摩擦系数为 0. 35 0. 45，磨损量为小于 0. 3g/MJ。
图I是本发明的沉积坯制备设备示意图。I.调速电机 2.料斗 3.增强颗粒4.叶轮5.文丘里管6.坩锅7.喷枪8.雾化液流 9.沉积坯 10.基体
11.基体升降机构 12.基体升降机构驱动电机13.旋转编码器14.可编程逻辑控制器(PLC) 15.控制平台16.高压气体17.气体流量控制阀18.计算机
具体实施例方式根据图I所示，调速电机I带动叶轮机构4将料斗2中的增强颗粒3送入文丘里管5，颗粒输送量由叶轮4转速控制，高压气体16经气量控制阀17进入文丘里管5产生负压同时将增强颗粒全部吸入并形成颗粒两相流，两相流通过雾化器7将坩锅6中流入的金属熔体雾化形成金属液滴和增强颗粒雾化射流8，该射流直接喷向预先设置的基体10上沉积冷却凝固形成沉积坯9，至沉积坯9对应零件要求的高度(2(T300mm)为止，在喷射沉积制坯时，随着坯件高度的增加，基体通过升降机构11在电机12的驱动下不断的下降以保持喷射高度，使沉积表面与喷枪之间的距离不变；
采用1500吨挤压机对锭坯进行挤压加工，制备管坯；挤压温度470°C 480°C ;挤压比为20 25 :1，热处理采用T6工艺，即在520°C 540°C温度下固溶，175°C 180°C时效8 IOh ;制备的管坯经机加工和焊接后制备出缸套、轴瓦或活塞；对锭坯机加工采用分流模挤压加工制备汽车用高性能框架结构用铝合金型材及框架接头。所述料斗2中是SiCp颗粒增强6066铝合金，制备的零部件是似00X200mm复合材料锭坯。本发明所述的熔炼液体温度在80(T950°C，导液管直径为3 5mm，喷射高度为50 200臟，斜喷角度为2(T90°C，SiCp颗粒输送压力0. 4 0. 8mpa, SiCp颗粒输送量为5 20g/s,基体盘旋转速度300r/min。
权利要求
1.铝基复合材料汽车零部件的喷射沉积制备方法，其特征在于有如下步骤 调速电机(I)带动叶轮机构(4)将料斗(2)中的增强颗粒(3)送入文丘里管(5)，颗粒输送量由叶轮(4)转速控制，高压气体(16)经气量控制阀(17)进入文丘里管(5)产生负压同时将增强颗粒全部吸入并形成颗粒两相流，两相流通过雾化器(7)将坩锅(6)中流入的金属熔体雾化形成金属液滴和增强颗粒雾化射流(8)，该射流直接喷向预先设置的基体(10)上沉积冷却凝固形成沉积坯(9)，喷射沉积制坯时，随着坯件高度的增加，基体通过升降机构 (11)在电机(12)的驱动下不断的下降以保持喷射高度，使沉积表面与喷枪之间的距离不变； 采用1500吨挤压机对锭坯进行挤压加工，制备管坯；挤压温度470°C 480°C ;挤压比为20 25 :1，热处理采用T6工艺，即在520°C 540°C温度下固溶，175°C 180°C时效8 IOh ;制备的管坯经机加工和焊接后制备出零件；对锭坯机加工采用分流模挤压加工制备汽车用高性能框架结构用铝合金型材及框架接头。
2.根据权利要求I的方法，其特征在于料斗(2)中是SiCp颗粒增强6066铝合金，制备的零部件是似00 X 200mm复合材料锭坯。
3.根据权利要求I的方法，其特征在于熔炼液体温度在80(T950°C，导液管直径为3 5mm，喷射高度为50 200臟，斜喷角度为2(T90°C，SiCp颗粒输送压力0. 4 0. 8mpa, SiCp颗粒输送量为5 20g/s，基体盘旋转速度300r/min。
全文摘要
本发明涉及铝基复合材料汽车零部件的喷射沉积制备方法，具体地说是一种利用喷射沉积的方法制备铝基复合材料汽车零部件。它公开了利用喷射沉积的方法制得沉积坯，然后进行掠夺加工抽出零件，它最终获得组织优良，界面良好，力学性能突出的，从而获得可以代替传统铸铁零部件。完全适合汽车零部件的轻质耐磨铝基复合材料。
文档编号B23P15/00GK102626843SQ20121003615
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者汤汉良, 陈刚 申请人:汤汉良