本发明涉及一种高速齿轮箱用冷却水泵的生产工艺，属于汽车配件技术领域。
背景技术：
内燃机工作时需要冷却以防温度升高，通常采用冷却水泵压入冷却水进行水冷；由于内燃机结构复杂，其内部冷却水道弯曲狭窄，对水流阻力大，因此冷却水泵在一定工况和使用条件下的流量大小便成了影响内燃机冷却效果的关键。
现有高速齿轮箱用冷却水泵大部分为机械水泵，水泵的运转依靠发动机主轴传动，发动机转速高时，水泵转速就高，流量就增大，发动机转速低时，流量减小；由于发动机冷启动时，发动机本身不需要冷却系统工作，但是发动机水泵会随着发动机运转而开始工作，会造成发动机暖机时间较长，发动机油耗较高，排放较差等，其水泵的流量不能根据发动机冷却系统的需求进行调整。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种流量大，冷却快并且能够根据发动机冷却系统的需求进行调整的高速齿轮箱用冷却水泵的生产工艺。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种高速齿轮箱用冷却水泵，高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比为：C：0.02-0.03%，Al:1.16-1.83%,Zn:1.22-1.39%,Mn：0.37-0.58%，S：≤0.030%，P：≤0.030%，Cr：0.02-0.04%，Ni：0.84-1.19%，Cu：0.25-0.29%，V：0.02-0.05%，Mo：0.06-0.09%，Ti：1.33-1.59%，B：0.01-0.02%，Pd：0.02-0.04%,
Pt：0.33-0.49%,W：0.23-0.36%,Nd：0.13-0.16%,Ce：0.11-0.12%,Eu：0.07-0.15%,Lu:0.03-0.07%，Au：0.33-0.42%，Ag:0.86-1.04%，Ga：0.01-0.02%，Y：0.21-0.27%，Sn：1.34-1.58%，Zr：0.02-0.07%，Re：0.01-0.03%，Bi：0.05-0.09%，氧化镁：0.33-0.37％,氧化铜：0.08-0.13％,氧化铁：0.12-0.18％,二氧化锰：0.06-0.09％,氢氧化铜：0.05-0.08％,氢氧化铁：0.03-0.05％,余量为Fe；
高速齿轮箱用冷却水泵的生产工艺包括以下步骤：
㈠熔炼原料：
a、按预定的高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1520摄氏度至1540摄氏度，原料被熔炼形成合金溶液；
b、将上一步得到的合金溶液进行冷却，冷却时用水冷与空冷结合，先采用水冷以15-18℃/s的冷却速率将合金溶液水冷至450-460℃形成合金，然后空冷至340-350℃，再采用水冷以18-20℃/s的冷却速率将合金水冷至室温；
c、加热，将上一步冷却后的合金在熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1580摄氏度至1610摄氏度，合金被二次熔炼形成合金溶液；
d、将熔炉内的合金溶液倒入电炉，在浇包的包坑中依次加入球化剂和孕育剂，用薄钢板覆盖在球化剂、孕育剂上，并捣实，薄钢板的厚度为0.5mm至1mm；
e、将电炉内的合金溶液倒入浇包内凹的另一侧，球化反应70s至85s，球化反应充分后，撒一层集渣剂，快速扒渣；
f、快速扒渣后，立即在合金溶液表面撒入膨胀珍珠岩粉，打渣两遍，打渣完成后，形成待铸造的合金溶液，在五分钟内浇注完毕；
㈡蜡模制备：采用机械注蜡，制作与高速齿轮箱用冷却水泵的叶轮尺寸一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整，之后使用蜡坯清洗剂对蜡模进行清洗；
㈢在步骤㈡制得的蜡模上制作壳模砂型；
㈣脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.8MPa,时间为25-45分钟，制得壳模；
㈤壳模焙烧；
㈥将步骤㈤焙烧好的壳模放入按造型工艺准备的砂箱中，并用胶带封住该壳模上用于浇注的浇口和保温冒口，然后放入经过配制的混合砂，放满混合砂后再用造型震实机进行震实，形成砂型；
㈦浇注
浇注前用恒温400-420摄氏度的热风机对壳模进行烘烤1小时，浇注时，浇注温度为1550-1650摄氏度，浇注后，铸件在砂型中保温2-3小时；浇注成型后，进行脱模，破碎壳模，切除铸件的保温冒口，得到铸件；
㈧对浇注成型后的铸件进行车加工，并用铸铁车加工出水泵壳体、转轴和盖板；
㈨将车加工后的铸件进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将铸件加热至640-665℃，并保温45-55min；
B、冷却：采用风冷以15-18℃/s的冷却速率将铸件加速冷却至410-420℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将铸件加热至560-575℃回火41-43min后，待温30-45s，使汽车变速箱齿轮温度均匀化，之后以28-35℃/s的冷却速率加速冷却至355-365℃后，再空冷至室温；
D、二次回火：将汽车变速箱齿轮加热至614-618℃回火53-59min后空冷至室温；
E、将经二次回火处理后的铸件放入井式天然气加热炉内，对铸件进行淬火加热处理，淬火保温温度为740℃±10℃，保温时间为1.2-1.5h；铸件淬火加热完成后快速放入水槽水冷15-25分钟，冷却槽水温控制在25-50℃；
㈩将热处理后的铸件覆盖骨瓷保护层，具体工艺为：
a、配料：骨瓷保护层中各成分的质量百分比成分为：石英: 3.13-3.32%、长石: 3.53-3.45%、骨炭：5.21-5.36%、滑石粉：4.11-4.23%、铝粉：3.15-3.33%、硅粉：3.46-3.58%、氧化钙：1.23-1.35％、氧化镁：2.41-2.56％，余量为高岭土；
b、粉碎:将骨瓷保护层的各原料按质量百分比加入球磨机中进行混合球磨，加入水形成釉浆；
c、除铁过筛：将上述釉浆用150目的筛网进行过滤，过滤后用除铁器除铁；
d、滤搅工序：滤去上一步骤中釉浆内多余的水，滤后釉浆的水份在29-36％
e、涂覆：将调制好的釉浆涂覆在车加工后的铸件的外表面，厚度为0.65-1.05mm；
f、焙烧：将涂覆好釉浆的铸件送入隧道窑焙烧，冷却后形成骨瓷保护层，制得叶轮，再将叶轮与水泵壳体、转轴和盖板进行装配制得最终的高速齿轮箱用冷却水泵。
上述技术方案的改进是：高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比为：C：0.02%，Al:1.17%,Zn:1.25%,Mn：0.38%，S：≤0.030%，P：≤0.030%，Cr：0.03%，Ni：0.89%，Cu：0.26%，V：0.03%，Mo：0.07%，Ti：1.37%，B：0.01%，Pd：0.03%,Pt：0.34%,W：0.27%,Nd：0.15%,Ce：0.11%,Eu：0.08%,Lu:0.04%，Au：0.35%，Ag:0.88%，Ga：0.01%，Y：0.22%，Sn：1.36%，Zr：0.03%，Re：0.02%，Bi：0.06%；
氧化镁：0.34％,氧化铜：0.09％,氧化铁：0.15％,二氧化锰：0.07％,氢氧化铜：0.06％,氢氧化铁：0.04％,余量为Fe。
上述技术方案的改进是：高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比为：C：0.03%，Al:1.77%,Zn:1.29%,Mn：0.48%，S：≤0.030%，P：≤0.030%，Cr：0.04%，Ni：1.14%，Cu：0.26%，V：0.04%，Mo：0.08%，Ti：1.39%，B：0.02%，Pd：0.04%,Pt：0.49%,W：0.29%,Nd：0.15%,Ce：0.12%,Eu：0.09%,Lu:0.06%，Au：0.37%，Ag:0.96%，Ga：0.02%，Y：0.25%，Sn：1.38%，Zr：0.04%，Re：0.02%，Bi：0.06%；
氧化镁：0.35％,氧化铜：0.09％,氧化铁：0.16％,二氧化锰：0.07％,氢氧化铜：0.06％,氢氧化铁：0.05％,余量为Fe。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：
1.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于原料中含有Zn、Ni和W，加强了冷却水泵的耐热和耐腐蚀性能；
2.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于原料中含有Ti、Al和稀土元素，减轻了冷却水泵的质量，增加了结构强度和耐腐蚀性能；
3.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于在原料熔炼时进行了二次熔炼，再通过球化反应、扒渣和打渣的配合，使得原料熔炼更加彻底，可以有效去除原料中的杂质，提高铸件质量；
4.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于在脱蜡时采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.8MPa,时间为25-45分钟，脱蜡高效彻底；
5.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于在浇注操作时，用恒温400-420摄氏度的热风机对壳模进行烘烤1小时，通过对壳模的预热有效防止在浇注时壳模发生开裂和破碎；
6.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于对浇注成型后的铸件进行车加工，对叶轮的细节部位通过车加工精确尺寸，并用铸铁车加工出水泵壳体、转轴和盖板，使得水泵的各个配件整体精度高，方便装配；
7.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于将车加工后的铸件进行热处理，可控制叶轮的横向与纵向凹陷造成的表面裂纹，并可使叶轮表面层产生与工作应力相反的残余应力，受载时可抵消部分工作应力，增加使用寿命；
8.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于热处理时通过两次回火，第一次回火能够回转奥氏体在板条界或板条束界上形成，并在保温过程中进一步富集合金元素以提高稳定性；铁素体板条束在保温过程中则发生回复，同时铁素体中的有害元素也被排至回转奥氏体中，从而改善了基体性能；第二次回火能够在保证强度的前提下使回转奥氏体富集足够多的合金元素，使少网状碳化物，使组织更为均匀，能够保持结构稳定，进一步增强接触疲劳强度和冲击韧性；
9.本发明的高速齿轮箱用冷却水泵由于将热处理后的铸件覆盖骨瓷保护层，使得叶轮外表形成一层骨瓷保护层，进一步提高了汽车发动机排气锥管的耐热和耐腐蚀性能，并且使得叶轮具有结构强度高和绝缘性好的特点。
具体实施方式
实施例1
本实施例的高速齿轮箱用冷却水泵的生产工艺，高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比为：C：0.02%，Al:1.17%,Zn:1.25%,Mn：0.38%，S：≤0.030%，P：≤0.030%，Cr：0.03%，Ni：0.89%，Cu：0.26%，V：0.03%，Mo：0.07%，Ti：1.37%，B：0.01%，Pd：0.03%,Pt：0.34%,W：0.27%,Nd：0.15%,Ce：0.11%,Eu：0.08%,Lu:0.04%，Au：0.35%，Ag:0.88%，Ga：0.01%，Y：0.22%，Sn：1.36%，Zr：0.03%，Re：0.02%，Bi：0.06%，氧化镁：0.34％,氧化铜：0.09％,氧化铁：0.15％,二氧化锰：0.07％,氢氧化铜：0.06％,氢氧化铁：0.04％,余量为Fe；
高速齿轮箱用冷却水泵的生产工艺包括以下步骤：
㈠熔炼原料：
a、按预定的高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1520摄氏度至1540摄氏度，原料被熔炼形成合金溶液；
b、将上一步得到的合金溶液进行冷却，冷却时用水冷与空冷结合，先采用水冷以15-18℃/s的冷却速率将合金溶液水冷至450-460℃形成合金，然后空冷至340-350℃，再采用水冷以18-20℃/s的冷却速率将合金水冷至室温；
c、加热，将上一步冷却后的合金在熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1580摄氏度至1610摄氏度，合金被二次熔炼形成合金溶液；
d、将熔炉内的合金溶液倒入电炉，在浇包的包坑中依次加入球化剂和孕育剂，用薄钢板覆盖在球化剂、孕育剂上，并捣实，薄钢板的厚度为0.5mm至1mm；
e、将电炉内的合金溶液倒入浇包内凹的另一侧，球化反应70s至85s，球化反应充分后，撒一层集渣剂，快速扒渣；
f、快速扒渣后，立即在合金溶液表面撒入膨胀珍珠岩粉，打渣两遍，打渣完成后，形成待铸造的合金溶液，在五分钟内浇注完毕；
㈡蜡模制备：采用机械注蜡，制作与高速齿轮箱用冷却水泵的叶轮尺寸一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整，之后使用蜡坯清洗剂对蜡模进行清洗；
㈢在步骤㈡制得的蜡模上制作壳模砂型；
㈣脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.8MPa,时间为25-45分钟，制得壳模；
㈤壳模焙烧；
㈥将步骤㈤焙烧好的壳模放入按造型工艺准备的砂箱中，并用胶带封住该壳模上用于浇注的浇口和保温冒口，然后放入经过配制的混合砂，放满混合砂后再用造型震实机进行震实，形成砂型；
㈦浇注
浇注前用恒温400-420摄氏度的热风机对壳模进行烘烤1小时，浇注时，浇注温度为1550-1650摄氏度，浇注后，铸件在砂型中保温2-3小时；浇注成型后，进行脱模，破碎壳模，切除铸件的保温冒口，得到铸件；
㈧对浇注成型后的铸件进行车加工，并用铸铁车加工出水泵壳体、转轴和盖板；
㈨将车加工后的铸件进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将铸件加热至640-665℃，并保温45-55min；
B、冷却：采用风冷以15-18℃/s的冷却速率将铸件加速冷却至410-420℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将铸件加热至560-575℃回火41-43min后，待温30-45s，使汽车变速箱齿轮温度均匀化，之后以28-35℃/s的冷却速率加速冷却至355-365℃后，再空冷至室温；
D、二次回火：将汽车变速箱齿轮加热至614-618℃回火53-59min后空冷至室温；
E、将经二次回火处理后的铸件放入井式天然气加热炉内，对铸件进行淬火加热处理，淬火保温温度为740℃±10℃，保温时间为1.2-1.5h；铸件淬火加热完成后快速放入水槽水冷15-25分钟，冷却槽水温控制在25-50℃；
㈩将热处理后的铸件覆盖骨瓷保护层，具体工艺为：
a、配料：骨瓷保护层中各成分的质量百分比成分为：石英: 3.13-3.32%、长石: 3.53-3.45%、骨炭：5.21-5.36%、滑石粉：4.11-4.23%、铝粉：3.15-3.33%、硅粉：3.46-3.58%、氧化钙：1.23-1.35％、氧化镁：2.41-2.56％，余量为高岭土；
b、粉碎:将骨瓷保护层的各原料按质量百分比加入球磨机中进行混合球磨，加入水形成釉浆；
c、除铁过筛：将上述釉浆用150目的筛网进行过滤，过滤后用除铁器除铁；
d、滤搅工序：滤去上一步骤中釉浆内多余的水，滤后釉浆的水份在29-36％
e、涂覆：将调制好的釉浆涂覆在车加工后的铸件的外表面，厚度为0.65-1.05mm；
f、焙烧：将涂覆好釉浆的铸件送入隧道窑焙烧，冷却后形成骨瓷保护层，制得叶轮，再将叶轮与水泵壳体、转轴和盖板进行装配制得最终的高速齿轮箱用冷却水泵。
实施例2
本实施例的高速齿轮箱用冷却水泵的生产工艺，，不同之处在于高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比为：C：0.03%，Al:1.77%,Zn:1.29%,Mn：0.48%，S：≤0.030%，P：≤0.030%，Cr：0.04%，Ni：1.14%，Cu：0.26%，V：0.04%，Mo：0.08%，Ti：1.39%，B：0.02%，Pd：0.04%,Pt：0.49%,W：0.29%,Nd：0.15%,Ce：0.12%,Eu：0.09%,Lu:0.06%，Au：0.37%，Ag:0.96%，Ga：0.02%，Y：0.25%，Sn：1.38%，Zr：0.04%，Re：0.02%，Bi：0.06%，
氧化镁：0.35％,氧化铜：0.09％,氧化铁：0.16％,二氧化锰：0.07％,氢氧化铜：0.06％,氢氧化铁：0.05％,余量为Fe；
高速齿轮箱用冷却水泵的生产工艺包括以下步骤：
㈠熔炼原料：
a、按预定的高速齿轮箱用冷却水泵中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1520摄氏度至1540摄氏度，原料被熔炼形成合金溶液；
b、将上一步得到的合金溶液进行冷却，冷却时用水冷与空冷结合，先采用水冷以15-18℃/s的冷却速率将合金溶液水冷至450-460℃形成合金，然后空冷至340-350℃，再采用水冷以18-20℃/s的冷却速率将合金水冷至室温；
c、加热，将上一步冷却后的合金在熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1580摄氏度至1610摄氏度，合金被二次熔炼形成合金溶液；
d、将熔炉内的合金溶液倒入电炉，在浇包的包坑中依次加入球化剂和孕育剂，用薄钢板覆盖在球化剂、孕育剂上，并捣实，薄钢板的厚度为0.5mm至1mm；
e、将电炉内的合金溶液倒入浇包内凹的另一侧，球化反应70s至85s，球化反应充分后，撒一层集渣剂，快速扒渣；
f、快速扒渣后，立即在合金溶液表面撒入膨胀珍珠岩粉，打渣两遍，打渣完成后，形成待铸造的合金溶液，在五分钟内浇注完毕；
㈡蜡模制备：采用机械注蜡，制作与高速齿轮箱用冷却水泵的叶轮尺寸一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整，之后使用蜡坯清洗剂对蜡模进行清洗；
㈢在步骤㈡制得的蜡模上制作壳模砂型；
㈣脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.8MPa,时间为25-45分钟，制得壳模；
㈤壳模焙烧；
㈥将步骤㈤焙烧好的壳模放入按造型工艺准备的砂箱中，并用胶带封住该壳模上用于浇注的浇口和保温冒口，然后放入经过配制的混合砂，放满混合砂后再用造型震实机进行震实，形成砂型；
㈦浇注
浇注前用恒温400-420摄氏度的热风机对壳模进行烘烤1小时，浇注时，浇注温度为1550-1650摄氏度，浇注后，铸件在砂型中保温2-3小时；浇注成型后，进行脱模，破碎壳模，切除铸件的保温冒口，得到铸件；
㈧对浇注成型后的铸件进行车加工，并用铸铁车加工出水泵壳体、转轴和盖板；
㈨将车加工后的铸件进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将铸件加热至640-665℃，并保温45-55min；
B、冷却：采用风冷以15-18℃/s的冷却速率将铸件加速冷却至410-420℃后，再空冷至室温；
C、一次回火：将铸件加热至560-575℃回火41-43min后，待温30-45s，使汽车变速箱齿轮温度均匀化，之后以28-35℃/s的冷却速率加速冷却至355-365℃后，再空冷至室温；
D、二次回火：将汽车变速箱齿轮加热至614-618℃回火53-59min后空冷至室温；
E、将经二次回火处理后的铸件放入井式天然气加热炉内，对铸件进行淬火加热处理，淬火保温温度为740℃±10℃，保温时间为1.2-1.5h；铸件淬火加热完成后快速放入水槽水冷15-25分钟，冷却槽水温控制在25-50℃；
㈩将热处理后的铸件覆盖骨瓷保护层，具体工艺为：
a、配料：骨瓷保护层中各成分的质量百分比成分为：石英: 3.13-3.32%、长石: 3.53-3.45%、骨炭：5.21-5.36%、滑石粉：4.11-4.23%、铝粉：3.15-3.33%、硅粉：3.46-3.58%、氧化钙：1.23-1.35％、氧化镁：2.41-2.56％，余量为高岭土；
b、粉碎:将骨瓷保护层的各原料按质量百分比加入球磨机中进行混合球磨，加入水形成釉浆；
c、除铁过筛：将上述釉浆用150目的筛网进行过滤，过滤后用除铁器除铁；
d、滤搅工序：滤去上一步骤中釉浆内多余的水，滤后釉浆的水份在29-36％
e、涂覆：将调制好的釉浆涂覆在车加工后的铸件的外表面，厚度为0.65-1.05mm；
f、焙烧：将涂覆好釉浆的铸件送入隧道窑焙烧，冷却后形成骨瓷保护层，制得叶轮，再将叶轮与水泵壳体、转轴和盖板进行装配制得最终的高速齿轮箱用冷却水泵。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。