一种高压泵、柱塞及柱塞表面强化处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压泵的柱塞，用于与柱塞杆连接且在缸体内运动，包括柱塞本体以及热喷涂在所述柱塞本体表面的镍铬合金层。本发明还公开了一种高压泵的柱塞表面强化处理工艺，柱塞与柱塞杆连接，柱塞在柱塞杆带动下在缸体内运动，包括：1)加工出柱塞本体；2)对所述柱塞本体表面进行热喷涂镍铬合金处理。采用该表面强化处理工艺的柱塞有效地提高了柱塞表面的耐磨性及红硬性，提高了柱塞使用寿命等问题。
【专利说明】-种高压累、柱塞及柱塞表面强化处理工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及柱塞粟生产【技术领域】，特别是涉及一种高压粟、柱塞及其柱塞表面强 化处理工艺。
【背景技术】
[0002] 柱塞粟是液压系统的重要装置，尤其高压柱塞粟具有额定压力高、效率高等优点， 被广泛应用于高压、大流量的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。
[0003] 柱塞粟依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸 油、压油。因此，柱塞是柱塞粟的关键部件，系统运行过程中柱塞频繁动作，柱塞表面不耐 磨、易点蚀、使用寿命较短。为了提高柱塞的使用寿命，现有技术中在柱塞表面电锻硬铅层， 但其锻铅层厚度为0. 15mm，表面硬度为HRC45?50,其表面硬度不高，同时锻铅层的耐腐蚀 性不强，红硬性也不是很高。柱塞锻铅层易磨损、脱落，表面经常被划出槽，出现点腐蚀现 象，柱塞使用寿命较短，W致要频繁的更换密封及导向套，生产成本较高。
[0004] 综上所述，如何有效地提高柱塞表面的耐磨性及红硬性，从而提高柱塞使用寿命 等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种高压粟的柱塞及其柱塞表面强化处理工艺，有效地提高 了柱塞表面的耐磨性及红硬性，提高了柱塞使用寿命等问题；本发明的另一目的是提供一 种包括上述柱塞的高压粟。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
[0007] -种高压粟的柱塞，用于与柱塞杆连接且在缸体内运动，包括柱塞本体W及热喷 涂在所述柱塞本体表面的媒铅合金层。
[0008] 优选地，所述热喷涂的方法具体为氧己快火焰粉末喷焊。
[0009] 优选地，所述媒铅合金层为Ni60层，其厚度为0. 2?0. 5mm。
[0010] 优选地，形成所述媒铅合金层的媒铅合金粉末喷出时的温度为1000?130(TC。
[0011] 本发明还提供一种高压粟的柱塞表面强化处理工艺，柱塞与柱塞杆连接，柱塞在 柱塞杆带动下在缸体内运动，包括：
[0012] 1)加工出柱塞本体；
[0013] 2)对所述柱塞本体表面进行热喷涂媒铅合金处理。
[0014] 优选地，所述步骤1)后还包括对所述柱塞本体表面进行净化、打磨粗化处理。
[0015] 优选地，所述步骤2)前还包括预热所述柱塞本体和媒铅合金并将所述媒铅合金 加热到1000?1300°c。
[0016] 优选地，所述步骤2)中热喷涂媒铅合金处理具体为氧己快火焰喷焊媒铅合金粉 末处理，喷焊层厚度为0. 2?0. 5mm。
[0017] 优选地，所述步骤2)后还包括对所述柱塞表面进行打磨、抛光处理。
[0018] 本发明提供的高压粟的柱塞，柱塞与柱塞杆连接，两者在动力能源的驱动下在缸 体内运动，柱塞包括柱塞本体W及采用热喷涂的方法喷涂在柱塞本体表面的媒铅合金层。
[0019] 本发明对柱塞表面强化处理工艺进行了改造，将现有技术中的在柱塞表面电锻硬 铅层更改为热喷涂媒铅合金层。柱塞表面经媒铅合金粉末热喷涂后，其合金粉末涂层非 常致密，表面硬度HRC大于56,柱塞表面硬度加强，不易被划出槽，还具有表面光滑，耐磨、 耐腐蚀、抗氧化等优点，柱塞表面的耐磨性W及红硬性明显提高，平均使用寿命提高了 2倍 多，而成本费用仅增加不到30%。
[0020] 柱塞使用寿命提高后，与其相关配合的填料及导向套的更换频率大大降低，更换 周期提高了 2个月W上，生产成本大幅降低，劳动强度大大降低。
[0021] 本发明还提供一种高压粟，该高压粟包括上述任一种的柱塞。由于上述的柱塞具 有上述技术效果，具有该柱塞的高压粟也应具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W 根据该些附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本发明中一种【具体实施方式】所提供的柱塞采用不同表面强化处理工艺的 耐磨性比较图；
[0024] 图2为本发明中一种【具体实施方式】所提供的柱塞表面强化处理工艺流程图。
【具体实施方式】
[00巧]本发明的核也是提供一种高压粟的柱塞及其柱塞表面强化处理工艺，有效地提高 了柱塞表面的耐磨性及红硬性，提高了柱塞使用寿命等问题；本发明的另一核也是提供一 种包括上述柱塞的高压粟。
[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 请参考图1，图1为本发明中一种【具体实施方式】所提供的柱塞采用不同表面强化 处理工艺的耐磨性比较图。
[0028] 在一种【具体实施方式】中，本发明所提供的高压粟的柱塞，柱塞与柱塞杆连接，两者 在动力能源的驱动下在缸体内运动，柱塞包括柱塞本体W及采用热喷涂的方法喷涂在柱塞 本体表面的媒铅合金层。
[0029] 柱塞是高压粟的关键部件，柱塞粟依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔 的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞的主要功用是传递动力，其工作时需承受冲击载 荷，要求有较高的强度和刚度，保持配合的精确性。由于柱塞在移动过程中有滑动摩擦，所 W表面必须有足够的硬度。因此柱塞通常选用45钢，并且最好先进行调质，表面再进行浑 火，提高其硬度。柱塞本体的整体形状一般为圆柱形的，本发明对此不做进一步限制，只要 能满足要求，其它形状的柱塞也在保护范围内。
[0030] 系统运行过程中柱塞频繁动作，柱塞表面的硬度、耐磨性、使用寿命的长短直接关 系到整个高压粟的寿命。为了提高柱塞的使用寿命，需要在柱塞本体表面热喷涂一层媒铅 合金层。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量，将热喷涂材料加热到塑态或 烙融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗 粒，因受冲压而变形，形成叠层薄片，粘附在经过制备的基体表面，随之冷却并不断堆积，最 终形成一种层状的涂层。涂层材料可W是粉状、带状、丝状或棒状，还可W是其它适宜的形 状。热喷涂合金粉末很多，其中媒基是比较常见的，但不限于此，还有其它的，比如说铁基、 钻基合金粉末等。一般根据应用于机械零部件的功能不同，修理或防护，选择涂层硬度不同 的热喷涂合金粉末。本发明中采用的是媒基合金粉末，在柱塞表面热喷涂媒铅合金层就相 当于喷涂了一层防护层和强化层，可W有效提高柱塞表面的硬度、耐磨性W及红硬性，如图 1所示。
[0031] 图1中横坐标为时间，纵坐标为柱塞在不同表面强化处理工艺下随时间的磨损 量。柱塞本体的材料为45号钢，曲线A为柱塞本体采用浑火+35CTC回火表面强化处理工艺 后随时间的磨损量、曲线B为柱塞本体采用电锻硬铅表面强化处理工艺后随时间的磨损量 和曲线C为柱塞本体采用媒铅合金粉末热喷涂表面强化处理工艺后随时间的磨损量。从图 中可W看出；柱塞本体采用媒铅合金粉末热喷涂表面强化处理工艺后的磨损量最少，耐磨 性最好。
[0032] 下表为柱塞分别采用电锻硬铅和媒铅合金粉末热喷涂表面强化处理工艺的硬度 比较：
[0033]
【权利要求】
1. 一种高压泵的柱塞，用于与柱塞杆连接且在缸体内运动，其特征在于，包括柱塞本体 以及热喷涂在所述柱塞本体表面的镍铬合金层。
2. 根据权利要求1所述的柱塞，其特征在于，所述热喷涂的方法具体为氧乙炔火焰粉 末喷焊。
3. 根据权利要求2所述的柱塞，其特征在于，所述镍铬合金层为M60层，其厚度为 0. 2 ?0. 5mm。
4. 根据权利要求1所述的柱塞，其特征在于，形成所述镍铬合金层的镍铬合金粉末喷 出时的温度为1000?1300°C。
5. -种高压泵，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的柱塞。
6. -种高压泵的柱塞表面强化处理工艺，柱塞与柱塞杆连接，柱塞在柱塞杆带动下在 缸体内运动，其特征在于，包括： 1) 加工出柱塞本体； 2) 对所述柱塞本体表面进行热喷涂镍铬合金处理。
7. 根据权利要求6所述的柱塞表面强化处理工艺，其特征在于，所述步骤1)后还包括 对所述柱塞本体表面进行净化、打磨粗化处理。
8. 根据权利要求6所述的柱塞表面强化处理工艺，其特征在于，所述步骤2)前还包括 预热所述柱塞本体和镍铬合金并将所述镍铬合金加热到1000?1300°C。
9. 根据权利要求6所述的柱塞表面强化处理工艺，其特征在于，所述步骤2)中热喷涂 镍铬合金处理具体为氧乙炔火焰喷焊镍铬合金粉末处理，喷焊层厚度为〇. 2?0. 5mm。
10. 根据权利要求6所述的柱塞表面强化处理工艺，其特征在于，所述步骤2)后还包括 对所述柱塞表面进行打磨、抛光处理。
【文档编号】C23C4/06GK104389780SQ201410493528
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】徐栋 申请人:西南铝业（集团）有限责任公司