CN112342437A - 一种曲轴连杆制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲轴连杆，包括以下质量百分比原料：铜5.6‑7.6％，铝含量为6‑8％，铁含量为1.5‑3.5％，硅含量为3.6‑5.6％，锰含量为4‑6％，铬含量为1.6‑3.6％，镍2.3‑2.5％，余量为Ti，进一步的，包括以下质量百分比原料：铜5.6％，铝含量为6％，铁含量为1.5％，硅含量为3.6％，锰含量为4％，铬含量为1.6％，镍2.3％，余量为Ti。本发明通过熔炼铸锭、锻造、预备热处理、热处理、机加工和超声波探伤，对曲轴连杆的制备，有很大进步，预备热处理的步骤，改善曲轴连杆品粒大小，使晶粒细化，并为后续热处理工艺打好基础，具有不易开裂、不易折断，使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及曲轴连杆制备工艺技术领域，尤其涉及一种曲轴连杆制备工艺。
背景技术
曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。
目前，铝及铝合金是仅次于钢铁的金属材料，广泛应用于建筑、能源、运输、航空航天等领域，铝及铝合金材料的应用以及研究也得到了迅猛发展，各种铝合金被广泛的应用；另外发动机上的连杆机构在动力传动中起到非常重要的作用；连杆需要做多次连续的往复运动和较大的动力传动，现有的连杆多采用锻钢金属或合金材料制成,因材料比重大，造成发动机的整体质量较重，连杆强度低、硬度差很容易开裂、折断，如何设计一种坚固耐用、密度高、强度高，耐高温，耐腐蚀，重量合适的新型铝铜合金材料，成为大家研究的方向。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种曲轴连杆制备工艺。
一种曲轴连杆，包括以下质量百分比原料：铜5.6-7.6％，铝含量为6-8％，铁含量为1.5-3.5％，硅含量为3.6-5.6％，锰含量为4-6％，铬含量为1.6-3.6％，镍2.3-2.5％，余量为Ti。
进一步的，包括以下质量百分比原料：铜5.6％，铝含量为6％，铁含量为1.5％，硅含量为3.6％，锰含量为4％，铬含量为1.6％，镍2.3％，余量为Ti。
进一步的，包括以下质量百分比原料：铜6.6％，铝含量为7％，铁含量为2.5％，硅含量为4.6％，锰含量为5％，铬含量为2.6％，镍2.4％，余量为Ti。
进一步的，铜7.6％，铝含量为8％，铁含量为3.5％，硅含量为5.6％，锰含量为6％，铬含量为3.6％，镍2.5％，余量为Ti。
一种曲轴连杆制备工艺，包括以下制备步骤：
S1、熔炼铸锭：先将各种原料铜、铝、铁、硅、锰、铬、镍、和Ti都放置进入到熔炼炉中进行熔炼，然后将熔炼后产生的熔液通过浇注口浇注在铸件砂箱内，控制液压机对铸件砂箱内铝铜合金液体进行合模施压成形取出曲轴连杆铸件；
S2、锻造：机械手夹持住曲轴连杆铸件两端多余的地方，将曲轴连杆铸件移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形；
S3、预备热处理：对曲轴连杆铸件进行温度为800-900℃的正火，再进行温度为500-540℃的去应力退火，再进行保温3小时；
S4、热处理：将进行过预备热处理后的曲轴连杆铸件利用高频淬火炉进行淬火，淬火温度为800-860℃，然后再进行低温回火，回火温度为140-160℃，保温时间为2小时；
S5、机加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面，将打磨后的曲轴放置在钻孔机上进行钻孔，再进行精磨加工，然后进行抛光，最后将抛光后的曲轴放进电镀槽中电镀防锈；
S6、超声波探伤：先将曲轴进行夹持，然后进行超声监测；
S7、成品：通过超声波探伤的曲轴连杆即为成品
进一步的，所述S1中熔炼炉的温度为1420-1460℃。
进一步的，所述S3中的保温温度为200℃。
本发明通过熔炼铸锭、锻造、预备热处理、热处理、机加工和超声波探伤，对曲轴连杆的制备，有很大进步，本发明中的预备热处理的步骤，改善曲轴连杆品粒大小，使晶粒细化，可以获得更好的切削加工性能，并为后续热处理工艺打好基础，具有不易开裂、不易折断，使用寿命长等优点，而且本发明增加了超声波探伤功能，可以在生产前将残次品监测出来。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种曲轴连杆，包括以下质量百分比原料：铜5.6％，铝含量为6％，铁含量为1.5％，硅含量为3.6％，锰含量为4％，铬含量为1.6％，镍2.3％，余量为Ti。
一种曲轴连杆制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼铸锭：先将各种原料铜、铝、铁、硅、锰、铬、镍、和Ti都放置进入到熔炼炉中进行熔炼，然后将熔炼后产生的熔液通过浇注口浇注在铸件砂箱内，控制液压机对铸件砂箱内铝铜合金液体进行合模施压成形取出曲轴连杆铸件；
S2、锻造：机械手夹持住曲轴连杆铸件两端多余的地方，将曲轴连杆铸件移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形；
S3、预备热处理：对曲轴连杆铸件进行温度为800℃的正火，再进行温度为500℃的去应力退火，再进行保温3小时；
S4、热处理：将进行过预备热处理后的曲轴连杆铸件利用高频淬火炉进行淬火，淬火温度为800-860℃，然后再进行低温回火，回火温度为140℃，保温时间为2小时；
S5、机加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面，将打磨后的曲轴放置在钻孔机上进行钻孔，再进行精磨加工，然后进行抛光，最后将抛光后的曲轴放进电镀槽中电镀防锈；
S6、超声波探伤：先将曲轴进行夹持，然后进行超声监测；
S6、成品：通过超声波探伤的曲轴连杆即为成品。
实施例二
本发明提出的一种曲轴连杆，包括以下质量百分比原料：铜6.6％，铝含量为7％，铁含量为2.5％，硅含量为4.6％，锰含量为5％，铬含量为2.6％，镍2.4％，余量为Ti。
一种曲轴连杆制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼铸锭：先将各种原料铜、铝、铁、硅、锰、铬、镍、和Ti都放置进入到熔炼炉中进行熔炼，然后将熔炼后产生的熔液通过浇注口浇注在铸件砂箱内，控制液压机对铸件砂箱内铝铜合金液体进行合模施压成形取出曲轴连杆铸件；
S2、锻造：机械手夹持住曲轴连杆铸件两端多余的地方，将曲轴连杆铸件移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形；
S3、预备热处理：对曲轴连杆铸件进行温度为850℃的正火，再进行温度为520℃的去应力退火，再进行保温3小时；
S4、热处理：将进行过预备热处理后的曲轴连杆铸件利用高频淬火炉进行淬火，淬火温度为840℃，然后再进行低温回火，回火温度为150℃，保温时间为2小时；
S5、机加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面，将打磨后的曲轴放置在钻孔机上进行钻孔，再进行精磨加工，然后进行抛光，最后将抛光后的曲轴放进电镀槽中电镀防锈；
S6、超声波探伤：先将曲轴进行夹持，然后进行超声监测；
S6、成品：通过超声波探伤的曲轴连杆即为成品。
实施例三
本发明提出的一种曲轴连杆，包括以下质量百分比原料：铜7.6％，铝含量为8％，铁含量为3.5％，硅含量为5.6％，锰含量为6％，铬含量为3.6％，镍2.5％，余量为Ti。
一种曲轴连杆制备工艺，包括以下步骤：
S1、熔炼铸锭：先将各种原料铜、铝、铁、硅、锰、铬、镍、和Ti都放置进入到熔炼炉中进行熔炼，然后将熔炼后产生的熔液通过浇注口浇注在铸件砂箱内，控制液压机对铸件砂箱内铝铜合金液体进行合模施压成形取出曲轴连杆铸件；
S2、锻造：机械手夹持住曲轴连杆铸件两端多余的地方，将曲轴连杆铸件移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形；
S3、预备热处理：对曲轴连杆铸件进行温度为900℃的正火，再进行温度为540℃的去应力退火，再进行保温3小时；
S4、热处理：将进行过预备热处理后的曲轴连杆铸件利用高频淬火炉进行淬火，淬火温度为860℃，然后再进行低温回火，回火温度为160℃，保温时间为2小时；
S5、机加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面，将打磨后的曲轴放置在钻孔机上进行钻孔，再进行精磨加工，然后进行抛光，最后将抛光后的曲轴放进电镀槽中电镀防锈；
S6、超声波探伤：先将曲轴进行夹持，然后进行超声监测；
S6、成品：通过超声波探伤的曲轴连杆即为成品。
由上述实施例1、2和3，分别制得的曲轴连杆进行各机械性能检测数据见表1：(空白对照即是用普通的曲轴连杆制备工艺制备而成)
表1
由上述表1可以得知，本发明生产出来的曲轴连杆不易开裂和不易折断，而且，能够同时提升连杆的抗拉强度、弯曲度、扭曲度和HB，改善曲轴连杆品粒大小，使晶粒细化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种曲轴连杆，其特征在于，包括以下质量百分比原料：铜5.6-7.6％，铝含量为6-8％，铁含量为1.5-3.5％，硅含量为3.6-5.6％，锰含量为4-6％，铬含量为1.6-3.6％，镍2.3-2.5％，余量为Ti。
2.根据权利要求1所述的一种曲轴连杆，其特征在于，包括以下质量百分比原料：铜5.6％，铝含量为6％，铁含量为1.5％，硅含量为3.6％，锰含量为4％，铬含量为1.6％，镍2.3％，余量为Ti。
3.根据权利要求1所述的一种曲轴连杆，其特征在于，包括以下质量百分比原料：铜6.6％，铝含量为7％，铁含量为2.5％，硅含量为4.6％，锰含量为5％，铬含量为2.6％，镍2.4％，余量为Ti。
4.根据权利要求1所述的一种曲轴连杆，其特征在于，包括以下质量百分比原料：铜7.6％，铝含量为8％，铁含量为3.5％，硅含量为5.6％，锰含量为6％，铬含量为3.6％，镍2.5％，余量为Ti。
5.一种曲轴连杆制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、熔炼铸锭：先将各种原料铜、铝、铁、硅、锰、铬、镍、和Ti都放置进入到熔炼炉中进行熔炼，然后将熔炼后产生的熔液通过浇注口浇注在铸件砂箱内，控制液压机对铸件砂箱内铝铜合金液体进行合模施压成形取出曲轴连杆铸件；
S2、锻造：机械手夹持住曲轴连杆铸件两端多余的地方，将曲轴连杆铸件移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形；
S3、预备热处理：对曲轴连杆铸件进行温度为800-900℃的正火，再进行温度为500-540℃的去应力退火，再进行保温3小时；
S4、热处理：将进行过预备热处理后的曲轴连杆铸件利用高频淬火炉进行淬火，淬火温度为800-860℃，然后再进行低温回火，回火温度为140-160℃，保温时间为2小时；
S5、机加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面，将打磨后的曲轴放置在钻孔机上进行钻孔，再进行精磨加工，然后进行抛光，最后将抛光后的曲轴放进电镀槽中电镀防锈；
S6、超声波探伤：先将曲轴进行夹持，然后进行超声监测；
S7、成品：通过超声波探伤的曲轴连杆即为成品。
6.根据权利要求5所述的一种曲轴连杆制备工艺，其特征在于，所述S1中熔炼炉的温度为1420-1460℃。
7.根据权利要求5所述的一种曲轴连杆制备工艺，其特征在于，所述S3中的保温温度为200℃。
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