CN111850244A - 一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法 - Google Patents

一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法包括以下步骤：步骤1选料：选取钢材料和合金进行粗加工，得到相应叶片坯料，合金包括铝锭、AL‑Cu合金、AL‑Si合金及Mn；步骤2坯料处理：将得到的坯料进行真空淬火处理、回火处理以及深冷处理；步骤3预热：选取相应的坩埚并均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至200‑400℃的合金至熔化；步骤4熔金：将步骤2中熔化后的合金置入精炼炉内，利用热空气压入Mn，制得合金铸件；步骤5热处理：将步骤4中制得的铸件置入热处理炉中进行固熔，并将热处理后的成品铸件淬入60‑80℃的水中。本发明极大提高压缩机叶片的机械强度和硬度、以及机械光滑度，更好的配合了压缩机的使用，满足实际使用要求。

Description

一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法
技术领域
本发明涉及一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，属于压缩机叶片材料及加工技术领域。
背景技术
空调压缩机是汽车空调制冷***的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用；压缩机分：不可变排量和可变排量两种。其中，定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大，它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作；当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作，定排量压缩机也受空调***压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出，空调控制***不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度，在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制；当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度；当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。
目前，现有技术中通过渗氮技术能够提高压缩机叶片的强度和硬度性能，减少了因摩擦等因素造成的影响来提高叶片的质量和使用寿命，但由于经过淬火和回火处理后还存在一定量的残余奥氏体成分，随时间推移会向马氏体转化，而使相变中出现了体积变化影响叶片的细微尺寸变化，使叶片精度降低，从而造成压缩机“堵转”现象等，此外，现有技术叶片制备方法还存在光滑度和精度上的瑕疵。为此，需要设计一种新的制备方法，能够综合性克服现有技术存在的不足。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，该制备方法极大提高压缩机叶片的机械强度和硬度、以及机械光滑度，更好的配合了压缩机的使用，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、选料：根据热泵电动汽车空调压缩机叶片的尺寸大小和性能要求选取钢材料和合金进行粗加工，得到相应的空调压缩机叶片坯料，其中，所述合金包括铝锭、AL-Cu合金、AL-Si合金以及Mn；
步骤2、坯料处理：将得到的坯料进行真空淬火处理，真空淬火处理结束后进行回火处理；回火处理介绍后进行深冷处理；深冷处理后恢复常温状态，即可进行后续工作；
步骤3、预热：选取相应的坩埚并在其中均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至200-400℃的铝锭、AL-Cu合金及AL-Si合金，继续升温直至合金熔化；
步骤4、熔金：将步骤2中熔化后的合金置入精炼炉内，待炉温升至720-760℃时，将预热至300-600℃的Mn利用热空气压入其中，缓慢加热，待其缓慢完全熔化后，缓慢均匀搅拌，并向其中通入惰性气体，除去精炼过程中产生的气体，消除内应力；
当炉温升至800-860℃时，向金属液面均匀撒上预热至200-240℃的变质剂，静置10-12分钟后，缓慢均匀搅拌8-12分钟，制得合金熔体，并将合金熔体浇铸至模具中，制得合金铸件；
步骤5、热处理：将步骤4中制得的铸件置入热处理炉中进行固熔，温度控制在550-580℃之间，保温时间为4-6小时，水淬、人工时效，制得成品铸件，并将热处理后的成品铸件淬入60-80℃的水中35分钟，即可得到成品叶片，其中，成品铸件出炉至入水时间控制在20秒内。
作为上述技术方案的改进，步骤2中所述真空淬火的温度为1000-1200℃，所述回火处理的温度为550-650℃，且所述回火处理时间为1-1.5小时。
作为上述技术方案的改进，步骤2中所述深冷处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-80～-60℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理***内使温度降至-180～-120℃进行深冷处理3-5小时。
作为上述技术方案的改进，步骤4中所述精炼炉升温速度控制在80-100℃/小时。
作为上述技术方案的改进，步骤5中所述人工时效工艺为：温度160-180℃，保温4-6小时，空气冷却。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述的一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，该制备方法流程设计合理，极大提高压缩机叶片的机械强度、机械硬度及机械光滑度，以及消除了成品铸件的内应力，延长了产品的使用寿命，更好的配合了压缩机的使用，满足实际使用要求。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
具体实施例1：
本发明所述的一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、选料：根据热泵电动汽车空调压缩机叶片的尺寸大小和性能要求选取钢材料和合金进行粗加工，得到相应的空调压缩机叶片坯料，其中，所述合金包括铝锭、AL-Cu合金、AL-Si合金以及Mn；
选择相应的钢材料，在其中融入相应的合金，为改善压缩机叶片的机械强度、机械硬度以及机械光泽做后续准备。
步骤2、坯料处理：将得到的坯料进行真空淬火处理，真空淬火处理结束后进行回火处理；回火处理介绍后进行深冷处理；深冷处理后恢复常温状态，即可进行后续工作；
经过淬火和回火处理后的坯料能够改善坯料本身的物理性能，方便后续熔金效果，提高叶片加工质量。
步骤3、预热：选取相应的坩埚并在其中均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至200℃的铝锭、AL-Cu合金及AL-Si合金，继续升温直至合金熔化；
步骤4、熔金：将步骤2中熔化后的合金置入精炼炉内，待炉温升至720℃时，将预热至300℃的Mn利用热空气压入其中，缓慢加热，待其缓慢完全熔化后，缓慢均匀搅拌，并向其中通入惰性气体，除去精炼过程中产生的气体，消除内应力，初步改善熔金液体的质量，防止出现瑕疵，影响后续加工效果；
当炉温升至800℃时，向金属液面均匀撒上预热至200℃的变质剂，静置10分钟后，缓慢均匀搅拌8分钟，制得合金熔体，并将合金熔体浇铸至模具中，制得合金铸件；
步骤5、热处理：将步骤4中制得的铸件置入热处理炉中进行固熔，温度控制在550℃之间，保温时间为4小时，水淬、人工时效，制得成品铸件，并将热处理后的成品铸件淬入60℃的水中35分钟，即可得到成品叶片，其中，成品铸件出炉至入水时间控制在20秒内。
进一步地，步骤2中所述真空淬火的温度为1000℃，回火处理的温度为550℃，且回火处理时间为1小时。
具体地，步骤2中所述深冷处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-80℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理***内使温度降至-180～℃进行深冷处理小时。
进一步地，步骤4中精炼炉升温速度控制在80-100℃/小时。
进一步地，步骤5中人工时效工艺为：温度160℃，保温4小时，空气冷却。
本发明流程设计合理，极大提高压缩机叶片的机械强度、机械硬度及机械光滑度，以及消除了成品铸件的内应力，提高了产品的抗压性能，延长了产品的使用寿命，更好的配合了压缩机的使用，满足实际使用要求。
具体实施例2：
本发明所述的一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、选料：根据热泵电动汽车空调压缩机叶片的尺寸大小和性能要求选取钢材料和合金进行粗加工，得到相应的空调压缩机叶片坯料，其中，所述合金包括铝锭、AL-Cu合金、AL-Si合金以及Mn；
选择相应的钢材料，在其中融入相应的合金，为改善压缩机叶片的机械强度、机械硬度以及机械光泽做后续准备。
步骤2、坯料处理：将得到的坯料进行真空淬火处理，真空淬火处理结束后进行回火处理；回火处理介绍后进行深冷处理；深冷处理后恢复常温状态，即可进行后续工作；
经过淬火和回火处理后的坯料能够改善坯料本身的物理性能，方便后续熔金效果，提高叶片加工质量。
步骤3、预热：选取相应的坩埚并在其中均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至400℃的铝锭、AL-Cu合金及AL-Si合金，继续升温直至合金熔化；
步骤4、熔金：将步骤2中熔化后的合金置入精炼炉内，待炉温升至760℃时，将预热至600℃的Mn利用热空气压入其中，缓慢加热，待其缓慢完全熔化后，缓慢均匀搅拌，并向其中通入惰性气体，除去精炼过程中产生的气体，消除内应力，初步改善熔金液体的质量，防止出现瑕疵，影响后续加工效果；
当炉温升至860℃时，向金属液面均匀撒上预热至240℃的变质剂，静置12分钟后，缓慢均匀搅拌12分钟，制得合金熔体，并将合金熔体浇铸至模具中，制得合金铸件；
步骤5、热处理：将步骤4中制得的铸件置入热处理炉中进行固熔，温度控制在580℃之间，保温时间为6小时，水淬、人工时效，制得成品铸件，并将热处理后的成品铸件淬入80℃的水中35分钟，即可得到成品叶片，其中，成品铸件出炉至入水时间控制在20秒内。
进一步地，步骤2中所述真空淬火的温度为1200℃，回火处理的温度为650℃，且回火处理时间为1.5小时。
具体地，步骤2中所述深冷处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-60℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理***内使温度降至-120℃进行深冷处理5小时。
进一步地，步骤4中精炼炉升温速度控制在80-100℃/小时。
进一步地，步骤5中人工时效工艺为：温度180℃，保温6小时，空气冷却。
本发明流程设计合理，极大提高压缩机叶片的机械强度、机械硬度及机械光滑度，以及消除了成品铸件的内应力，提高了产品的抗压性能，延长了产品的使用寿命，更好的配合了压缩机的使用，满足实际使用要求。
具体实施例3：
本发明所述的一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、选料：根据热泵电动汽车空调压缩机叶片的尺寸大小和性能要求选取钢材料和合金进行粗加工，得到相应的空调压缩机叶片坯料，其中，所述合金包括铝锭、AL-Cu合金、AL-Si合金以及Mn；
选择相应的钢材料，在其中融入相应的合金，为改善压缩机叶片的机械强度、机械硬度以及机械光泽做后续准备。
步骤2、坯料处理：将得到的坯料进行真空淬火处理，真空淬火处理结束后进行回火处理；回火处理介绍后进行深冷处理；深冷处理后恢复常温状态，即可进行后续工作；
经过淬火和回火处理后的坯料能够改善坯料本身的物理性能，方便后续熔金效果，提高叶片加工质量。
步骤3、预热：选取相应的坩埚并在其中均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至300℃的铝锭、AL-Cu合金及AL-Si合金，继续升温直至合金熔化；
步骤4、熔金：将步骤2中熔化后的合金置入精炼炉内，待炉温升至740℃时，将预热至500℃的Mn利用热空气压入其中，缓慢加热，待其缓慢完全熔化后，缓慢均匀搅拌，并向其中通入惰性气体，除去精炼过程中产生的气体，消除内应力，初步改善熔金液体的质量，防止出现瑕疵，影响后续加工效果；
当炉温升至830℃时，向金属液面均匀撒上预热至220℃的变质剂，静置11分钟后，缓慢均匀搅拌10分钟，制得合金熔体，并将合金熔体浇铸至模具中，制得合金铸件；
步骤5、热处理：将步骤4中制得的铸件置入热处理炉中进行固熔，温度控制在530℃之间，保温时间为5小时，水淬、人工时效，制得成品铸件，并将热处理后的成品铸件淬入70℃的水中35分钟，即可得到成品叶片，其中，成品铸件出炉至入水时间控制在20秒内。
进一步地，步骤2中所述真空淬火的温度为1100℃，回火处理的温度为600℃，且回火处理时间为1.25小时。
具体地，步骤2中所述深冷处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-70℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理***内使温度降至-150℃进行深冷处理4小时。
进一步地，步骤4中精炼炉升温速度控制在80-100℃/小时。
进一步地，步骤5中人工时效工艺为：温度170℃，保温5小时，空气冷却。
本发明流程设计合理，极大提高压缩机叶片的机械强度、机械硬度及机械光滑度，以及消除了成品铸件的内应力，提高了产品的抗压性能，延长了产品的使用寿命，更好的配合了压缩机的使用，满足实际使用要求。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤1、选料：根据热泵电动汽车空调压缩机叶片的尺寸大小和性能要求选取钢材料和合金进行粗加工，得到相应的空调压缩机叶片坯料，其中，所述合金包括铝锭、AL-Cu合金、AL-Si合金以及Mn；
步骤2、坯料处理：将得到的坯料进行真空淬火处理，真空淬火处理结束后进行回火处理；回火处理介绍后进行深冷处理；深冷处理后恢复常温状态，即可进行后续工作；
步骤3、预热：选取相应的坩埚并在其中均匀涂覆滑石粉和水玻璃，升温后加入预热至200-400℃的铝锭、AL-Cu合金及AL-Si合金，继续升温直至合金熔化；
步骤4、熔金：将步骤2中熔化后的合金置入精炼炉内，待炉温升至720-760℃时，将预热至300-600℃的Mn利用热空气压入其中，缓慢加热，待其缓慢完全熔化后，缓慢均匀搅拌，并向其中通入惰性气体，除去精炼过程中产生的气体，消除内应力；
当炉温升至800-860℃时，向金属液面均匀撒上预热至200-240℃的变质剂，静置10-12分钟后，缓慢均匀搅拌8-12分钟，制得合金熔体，并将合金熔体浇铸至模具中，制得合金铸件；
步骤5、热处理：将步骤4中制得的铸件置入热处理炉中进行固熔，温度控制在550-580℃之间，保温时间为4-6小时，水淬、人工时效，制得成品铸件，并将热处理后的成品铸件淬入60-80℃的水中35分钟，即可得到成品叶片，其中，成品铸件出炉至入水时间控制在20秒内。
2.根据权利要求1所述一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，其特征在于：步骤2中所述真空淬火的温度为1000-1200℃，所述回火处理的温度为550-650℃，且所述回火处理时间为1-1.5小时。
3.根据权利要求1所述一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，其特征在于：步骤2中所述深冷处理具体为：
先通过间接降温的方式使温度降至-80～-60℃，然后，再直接将液氮通入深冷处理***内使温度降至-180～-120℃进行深冷处理3-5小时。
4.根据权利要求1所述一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，其特征在于：步骤4中所述精炼炉升温速度控制在80-100℃/小时。
5.根据权利要求1所述一种热泵电动汽车空调压缩机叶片的制备方法，其特征在于：步骤5中所述人工时效工艺为：温度160-180℃，保温4-6小时，空气冷却。
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