一种汽车用水泵的制作方法
【专利说明】_种汽车用水泵
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉一种汽车用水泵，属于车辆机械技术领域。
【背景技术】
[0003]汽车水泵是汽车的重要部件，它是以传统的叶片泵技术为基础。这种泵除了密封件以外，所有其他构件全部采用以金属件为主，重量大；运动容易产生噪声；表面易腐蚀；加工工艺复杂，多次定位使其几何形状精度低，清洁度差，粗糙的泵体内壁，造成液阻很大，通路不畅，流量控制不稳定。
【发明内容】
[0004]本发明就是针对上述问题而提出的一种防腐、耐磨、耐高温、防垢、、成本低、清洁度高的汽车用水泵:
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括:铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为(重量):Zn:15-20 %、Al:5-10 %、Mo:2-3 %、S1:1-2 %、Co:0.8-0.9 %、Cu:0.4-0.5 %、Fe:0.2-0.3 %，Cr:0.1-0.2 %、Zr:0.05-0.08 %、La:0.03-0.04 %、Ta:0.03-0.04 %，B:0.01-0.02 %，余量为 Ti 以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法:包括以下步骤:按照上述比例配制合金，合金材料恪炼、饶注:熔炼温度:1810-1820°C，浇注温度为1750-1760°C ;脱模后，得到的叶轮本体进行热处理:首先将叶轮进行加热，升温至1000°C，升温速率300°C /小时，保温10小时，后降温至600°C，降温速率100°C /小时，保温10小时，后升温至750°C，降温速率100°C /小时，保温8小时，后再次降温至500°C，降温速率50°C /小时，保温4小时，后再次降温至200°C，降温速率40°C /小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中:
酸洗液组成为(重量):采取98%浓H2SO4 100-120份，36.5%的HCL 30-40份，丙酸1-2份，乙二胺10-20份、烷基咪唑啉季铵盐1-5份；水30-40份；
钝化液组成为(重量):N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷15-20份，2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2-3份，硫酸5-6份，聚酰亚胺5_6份，氟硼酸钠1_3份，二烧基二硫代磷酸氧钼1-2份，水100-120份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4_，氮化硼系陶瓷材料层包括(重量):氮化硼100-110份，氧化锆60-70份，碳化钛30-40份，氮化钛10-20份，氧化铬1_5份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800°C，升温速率200°C /小时，保温3小时，后降温至500°C，降温速率100°C /小时，保温5小时，后再次降温至200°C，降温速率50°C /小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
[0005]铜合金泵体化学组成为(重量):A1:20-24 %、Mg: 10-12 %、Si:5-6 %、Zn:4-5%、Ti:0.5-0.6 %、V:0.6-0.7 %，Cr:0.3-0.4 %、Fe:0.1-0.2 %，Y:0.08-0.09 %、Zr:0.07-0.08 %、Ni 0.07-0.08 %、Mn:0.05-0.06 %，B:0.01-0.02 %，余量为 Cu 以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法:包括以下步骤:按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度:1100-1150°C ;脱模后，得到的泵体进行热处理:首先将泵体进行加热，升温至7000C，升温速率100°C /小时，保温6小时，后降温至400°C，降温速率50°C /小时，保温5小时，后升温至600°C，升温速率100°C /小时，保温4小时，后再次降温至400°C，降温速率750C /小时，保温10小时，后再次降温至150°C，降温速率30°C /小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中:
酸洗液组成为(重量):采取丙酸20-30份，36.5%的HCL 10-20份，烷基咪唑啉季铵盐15-20 份，98% 浓 H2SO4 2-3 份，乙二胺 1-2 份、水 300 份；
钝化液组成为(重量):2_ (3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷50-60份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷20-30份，硫酸10-15份，聚酰亚胺1-5份，氟硼酸钠
1-5份，二烷基二硫代磷酸氧钼1-3份，水50-60份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6_，碳化钨系陶瓷材料层包括(重量):碳化钨50-60份，碳化硅30-40份，碳化铬10-15份，氮化钛1_5份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650°C，升温速率50°C /小时，保温8小时，后降温至500°C，降温速率100°C /小时，保温6小时，后再次降温至400 C，降温速率75 C /小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5_，碳化硼系陶瓷材料层包括(重量):碳化硼30-40份，碳化铬20-30份，碳化钛10-20份，氮化钛5_10份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700°C，升温速率200°C /小时，保温4小时，后降温至500°C，降温速率100°C /小时，保温8小时，后再次降温至200°C，降温速率50°C /小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
[0006]所述的一种汽车用水泵，钛合金叶轮本体化学组成为(重量):Zn:15 % ,Al:5 %、Mo: 2 %、S1:1 %、Co:0.8 %、Cu:0.4 %、Fe:0.2 %，Cr:0.1 %、Zr:0.05 %、La:0.03%、Ta:0.03 %，B:0.01 %，余量为Ti以及不可避免的杂质。
[0007]所述的一种汽车用水泵，钛合金叶轮本体化学组成为(重量):Zn: 20 % ,Al: 10%、Mo: 3 %、S1: 2 %、Co: 0.9 %、Cu: 0.5 %、Fe: 0.3 %，Cr: 0.2 %、Zr: 0.08%、La: 0.04%、Ta: 0.04 % , B: 0.02 %，余量为Ti以及不可避免的杂质。
[0008]所述的一种汽车用水泵，钛合金叶轮本体化学组成为(重量):Zn:17 % ,Al:7 %、Mo: 2.5 %、S1: 1.5 %、Co:0.85 %、Cu:0.45 %、Fe:0.25 %，Cr:0.15 %、Zr:0.06 %、La:0.035 %、Ta:0.035 %, B:0.015 %，余量为Ti以及不可避免的杂质。
[0009]所述的一种汽车用水泵，铜合金泵体化学组成为(重量):A1:20 % ,Mg:10 %、Si:5%、Zn:4 %、Ti:0.5 %、V:0.6 %，Cr:0.3 %、Fe:0.1 %，Y:0.08 %、Zr:0.07 %、Ni 0.07%、Mn:0.05 %，B:0.01 %，余量为Cu以及不可避免的杂质。
[0010]所述的一种汽车用水泵，铜合金泵体化学组成为(重量):A1: 24 %、Mg: 12 %、Si: 6 %、Zn: 5 %、T1: 0.6 %、V: 0.7 % , Cr: 0.4 %、Fe: 0.2 %，Y: 0.09 %、Zr:0.08%、Ni 0.08 % , Mn: 0.06 % , B: 0.02 %，余量为Cu以及不可避免的杂质。
[0011]所述的一种汽车用水泵，铜合金泵体化学组成为(重量):A1:22 %、Mg:11 %、S1:5.5 %、Zn:4.5 %、T1:0.55 %、V:0.65 %，Cr:0.35 %、Fe:0.15 %，Y:0.085 %、Zr:0.075%、Ni 0.075 %、Mn:0.055 %，B:0.015 %，余量为Cu以及不可避免的杂质。
[0012]所述的一种汽车用水泵，氮化硼系陶瓷材料层包括(重量):氮化硼105份，氧化锆65份，碳化钛35份，氮化钛15份，氧化铬3份。
[0013]所述的一种汽车用水泵，碳化钨系陶瓷材料层包括(重量):碳化钨55份，碳化硅35份，碳化铬13份，氮化钛3份。
[0014]所述的一种汽车用水泵，碳化硼系陶瓷材料层包括(重量):碳化硼35份，碳化铬25份，碳化钛15份，氮化钛7份。
[0015]一种防腐、耐磨、耐高温、防垢、成本低、清洁度高的汽车用水泵及其制备方法:其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括:铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为(重量):Zn:15-20 %、Al:5-10 %、Mo:
2-3 %、S1:1-2 %、Co:0.8-0.9 %、Cu:0.4-0.5 %、Fe:0.2-0.3 %，Cr:0.1-0.2 %、Zr:
0.05-0.08 %、La:0.03-0.04 %、Ta:0.03-0.04 %，B:0.01-0.0