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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510001326.0 (22)申请日 2015.01.05 B22D 19/16(2006.01) (71)申请人 贵州鼎成熔鑫科技有限公司 地址 550018 贵州省贵阳市高新区金阳科技 产业园标准厂房辅助用房 B360 室 (72)发明人 殷汝新 赖朝宏 周邦华 (74)专利代理机构 贵州启辰知识产权代理有限 公司 52108 代理人 赵彦栋 唐斌 (54) 发明名称 一种在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种在柱塞泵缸体坯件上复合 两种铜合金的方法，包括复合包括以下步骤 ：一、 清洁需熔铸。
2、表面并进行活化，在坯件（1）底部安 装导流槽（4）；二、预热 ；三、熔化第一种铜合金， 将第一种铜合金灌注到坯件（1）的缸体孔（2）中 ； 四、保温静置，放入隔板（6），调整控温装置，使炉 内的坯件（1）的下端温度比上端温度低 5-15， 五、将第二种铜合金放置在坯件（1）的球形凹面 （3）中，升温熔化第二种铜合金，待第二种铜合金 完全熔化后保温静置 ；六、冷却出炉。本发明可以 实现在柱塞泵缸体的两个不同工作面上复合不同 铜合金，提高柱塞泵的性能和使用寿命。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公。
3、布号 CN 104493139 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104493139 A 1/1 页 2 1.一种在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法，其特征在于 ：坯件（ ）的顶部中 央有球形凹面（3），坯件（1）内部设有一圈柱形的缸体孔（2），缸体孔（2）和球形凹面（3）之 间有连接通道，复合包括以下步骤 ： 一、清洁坯件（1）需熔铸表面，然后将金属活化剂涂抹或放置在钢基体的熔铸表面进行 活化，在坯件（1）底部安装导流槽（4）； 二、预热坯件（1）和铜合金 ； 三、熔化第一种铜合金，将第一种铜合金灌注到坯件（1）的缸体孔（2）中，使铜合金完 全填充满缸体孔（2）； 四、。
4、保温静置，在坯件（1）缸体孔（2）与球形凹面（3）的连接通道中放入隔板（6），调整 控温装置，使炉内的坯件（1）的下端温度比上端温度低 5-15 ； 五、将第二种铜合金放置在坯件（1）的球形凹面（3）中，升温熔化第二种铜合金，待第 二种铜合金完全熔化后保温静置 ； 六、冷却出炉。 2.根据权利要求 1 所述在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 , 其特征在于 ：在 步骤一中，导流槽（4）上安装有芯棒（5），芯棒（5）上端插在坯件（1）的缸体孔（2）中。 3.根据权利要求 1 所述在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 , 其特征在于 ： 在步骤二中，预热时充纯度不小于 99.99% 氮气作保。
5、护气；预热温度为 800-860、时间 30-60min。 4.根据权利要求 3 所述在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 , 其特征在于 ：步 骤三中，熔化时用纯度不小于 99.99% 氮气作保护气，熔化温度为 1080至 1150。 5.根据权利要求 4 所述在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 , 其特征在于 ：在 步骤四中，保温温度在 1080-1100，让坯件（1）和熔化后的铜合金保温放置 30-60min。 6.根据权利要求 5 所述在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 , 其特征在于 ：步 骤五中，熔化时用纯度不小于 99.99% 氮气作保护气，熔化温度为 1080至 11。
6、50；保温静 置时温度在 1080-1100，让坯件（1）和熔化后的铜合金保温放置 30-60min。 7.根据权利要求 6 所述在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 , 其特征在于 ：步 骤六中，冷却分为两个阶段，第一阶段的要求为 ：用纯度不小于 99.99% 氮气作保护气，在 920-940保温 30-60min ；第二阶段的要求是 ：用纯度不小于 99.9% 氮气作保护气，在炉 内自然冷却至 200以下出炉。 8.根据权利要求 1-7 所述任一在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法，其特征在 于 ：坯件（1）中连接通道是轴线竖直的圆柱形结构，在完成复合后，需要将连接通道整体加 工成倾斜。
7、的孔。 9.根据权利要求 8 所述在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 , 其特征在于 ：连 接通道是一个阶梯孔。 权 利 要 求 书CN 104493139 A 1/3 页 3 一种在柱塞泵缸体坯件上复合两种铜合金的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种柱塞泵缸体的加工方法，特别是涉及一种在柱塞泵缸体内复合铜 合金的方法。 背景技术 0002 在现有的工程机械的液压零部件中，有许多高端产品涉及到铜合金与钢铁材料的 复合技术，这种复合不是简单的机械贴合，而是两者材料之间的冶金结合，即在两种材料的 界面上发生原子之间的相互渗透和冶金反应，因而对复合工艺有很高的技术要求。如常见 的液压柱塞泵缸。
8、体，为了解决使用过程中缸体与柱塞、配油盘等零件的摩擦副匹配问题，其 缸体就是由钢基体与铜合金的复合构件，其复合面包括平面、曲面、圆柱面及孔。 0003 现有国内钢基体（用钢加工成型的熔铸前毛坯）与铜合金的熔铸结合，在圆柱面及 孔的复合方面，还没有类似部件的制造经验，目前，国内解决液压柱塞泵缸体柱塞孔（圆柱 孔）的复合问题，通常采用浇注或者镶嵌铜套的办法，浇注法是把铜熔化后采用人工把铜液 浇注到钢基体上的方式，其存在劳动强度大、生产效率低、安全隐患大，合格率低（尤其是尺 寸较大的产品）等缺点，在圆柱面及孔的浇注复合方面，存在先天性不足铜在孔中的顺 序凝固问题一直没有合适的解决方法。镶嵌铜套的办法。
9、是采用机械力使铜套过盈配合在钢 基体的孔内，是简单的机械贴合，这种加工方法在使用过程中铜套极易拔出，存在很大的使 用安全隐患，尤其在中高压、高压液压柱塞泵方面安全隐患更大。 0004 中国专利 CN 102513521 B 公开了一种本发明公开了一种液压柱塞泵缸体的钢基 体与铜合金圆柱面及孔的熔铸方法，步骤如下 ：清洁钢基体需熔铸表面，并对表面进行活 化 ；将铜合金放置于钢基体上，进行预热 ；熔化铜合金使其流入到钢基体需复合区域 ；保温 放置30-60min ；两段冷却。采用该技术后有效解决了钢基体与铜合金两种金属材质冶金结 合的问题，并且使其界面的结合强度达到了产品的再加工及实用工况要求，使。
10、该类产品（液 压柱塞泵钢基体整体熔铸缸体毛坯）的合格率可达 95% 以上，生产效率至少提高一倍以上， 结合强度提高 20% 左右，相对国内同内产品成本下降约 15%。 0005 但是在实际工作中，柱塞泵不同部位的工作面工况不同，若要进一步提高工作性 能，需要在不用的工作面上复合不同的铜合金，而上述方法只能在缸体上熔铸一种铜合金， 不能满足柱塞泵技术的发展。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是 ：针对目前液压柱塞泵缸体复合铜合金技术只能复 合一种铜合金的问题，提供了一种能够在柱塞泵缸体的不同工作面上复合不同铜合金的方 法。 0007 本发明的技术方案是 ： 一种在柱塞泵缸体坯件上复合两。
11、种铜合金的方法，坯件的顶部中央有球形凹面，坯件 内部设有一圈柱形的缸体孔，缸体孔和球形凹面之间有连接通道，复合包括以下步骤 ： 说 明 书CN 104493139 A 2/3 页 4 一、清洁坯件需熔铸表面，然后将金属活化剂涂抹或放置在钢基体的熔铸表面进行活 化，在坯件底部安装导流槽 ； 二、预热坯件和铜合金 ； 三、熔化第一种铜合金，将第一种铜合金灌注到坯件的缸体孔（2）中，使铜合金完全填 充满缸体孔 ； 四、保温静置，在坯件缸体孔与球形凹面的连接通道中放入隔板，调整控温装置，使炉 内的坯件的下端温度比上端温度低 5-15 ； 五、将第二种铜合金放置在坯件的球形凹面中，升温熔化第二种铜合金，。
12、待第二种铜合 金完全熔化后保温静置 ； 六、冷却出炉。 0008 步骤一中，导流槽上安装有芯棒，芯棒上端插在坯件的缸体孔中。 0009 步骤二中，预热时充纯度不小于 99.99% 氮气作保护气 ；预热温度为 800-860、 时间 30-60min。 0010 步骤三中，熔化时用纯度不小于 99.99% 氮气作保护气，熔化温度为 1080至 1150。 0011 步骤四中，保温温度在1080-1100，让坯件和熔化后的铜合金保温放置 30-60min。 0012 步骤五中，熔化时用纯度不小于 99.99% 氮气作保护气，熔化温度为 1080至 1150 ；保温静置时温度在 1080-1100，。
13、让坯件和熔化后的铜合金保温放置 30-60min。 0013 步骤六中，冷却分为两个阶段，第一阶段的要求为 ：用纯度不小于 99.99% 氮气作 保护气，在 920-940保温 30-60min ；第二阶段的要求是 ：用纯度不小于 99.9% 氮气作保 护气，在炉内自然冷却至 200以下出炉。 0014 坯件中连接通道是轴线竖直的圆柱形结构，在完成复合后，需要将连接通道整体 加工成倾斜的孔。 0015 连接通道是一个阶梯孔。 0016 本发明的有益效果 ： 1本发明可以实现在柱塞泵缸体的两个不同工作面上复合不同铜合金，提高柱塞泵的 性能和使用寿命。 0017 2利用导流槽将柱塞泵坯件的各个缸体。
14、孔连通，平衡铜合金在各个缸体孔内的液 面，避免不同缸体孔中铜合金的分配不均匀，而且采用这种结构可以仅从一个孔中灌注铜 合金，不需要进行分别灌注 3利用隔板将连通的两个熔铸区域分隔开，并降低是缸体下部的温度低于上部温度， 防止两种铜合金相互混合。 0018 4在熔铸过程中预热时间、保温时间、凝固温度、冷却速度等技术参数，可有效降 低熔铸面出现气孔、疏松、夹渣等缺陷的几率，使其达到国际标准。 0019 5在熔铸孔内设置芯棒，可以增加柱面的形核率并形成一定的过冷度，还能节省 铜合金的使用量。 0020 6即使利用隔板将两个熔铸区域分开，仍然会有小部分的合金在连接通道的中相 互混合，因此将连接通道预先。
15、加工成直孔，熔铸完毕后再将其加工成斜孔，将内部的隔板和 说 明 书CN 104493139 A 3/3 页 5 相互混合的合金部位一同挖除。 0021 7连接通道预先加工成阶梯孔，便于安装隔板，并提高隔板的隔断效果。 0022 附图说明 ： 图 1 为本发明中待复合坯件的结构示意图 ； 具体实施方式 ： 如图，液压柱塞泵缸体坯件 1 的顶部中央有球形凹面 3，坯件 1 内部设有一圈柱形的缸 体孔 2，共 7 个，缸体孔 2 和球形凹面 3 之间有连接通道，连接通道是一个竖直的阶梯孔，设 计有一个隔板 6，可以安装在阶梯孔中。 0023 在复合前，先在坯件 1 底部安装导流槽 4，导流槽 4 可。
16、以将 7 个缸体孔 2 的底部连 通成一个空腔，导流槽 4 上安装有 7 根芯棒 5，芯棒 5 上端插在缸体孔 2 中。 0024 复合步骤如下 ： 一、用无水乙醇作为清洁剂清洁坯件 1 需熔铸表面，然后将金属活化剂涂抹或放置在 钢基体的熔铸表面进行活化，所述的金属活化剂由两份硼砂和一份助熔剂均匀混合构成， 所用的助熔剂为卡斯特林公司生产的焊剂，牌号为 1802 ； 二、预热坯件 1、隔板 6 和铜合金，预热时充纯度不小于 99.99% 氮气作保护气 ；预热温 度为 800-860、时间 30-60min ； 三、熔化第一种铜合金，将第一种铜合金灌注到坯件 1 的缸体孔 2 中，使铜合金完全填。
17、 充满缸体孔 2，熔化时用纯度不小于 99.99% 氮气作保护气，熔化温度为 1080至 1150 ； 四、保温静置，保温温度在1080-1100，让坯件1和熔化后的铜合金保温放置 30-60min，然后在坯件1缸体孔2与球形凹面3的连接通道中放入隔板6，调整控温装置，使 炉内的坯件 1 的下端温度比上端温度低 5-15，； 五、将第二种铜合金放置在坯件 1 的球形凹面 3 中，升温熔化第二种铜合金，待第二 种铜合金完全熔化后保温静置，熔化时用纯度不小于 99.99% 氮气作保护气，熔化温度为 1080至 1150 ；保温静置时温度在 1080-1100，让坯件 1 和熔化后的铜合金保温放置 30-60min ；六、冷却出炉，冷却分为两个阶段，第一阶段的要求为 ：用纯度不小于 99.99% 氮 气作保护气，在 920-940保温 30-60min ；第二阶段的要求是 ：用纯度不小于 99.9% 氮气 作保护气，在炉内自然冷却至 200以下出炉。 说 明 书CN 104493139 A 1/1 页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104493139 A 。