[发明专利]一种流量计用铝基合金旋转叶轮快速成型及表面硬化耐腐工艺

摘要

本发明提供一种流量计用铝基合金旋转叶轮快速成型及表面硬化耐腐工艺，包括如下步骤：采用硅溶胶复合铸造成型的铝基合金旋转叶轮；叶轮表面制绒：包括表面车铣加工、超声波清洗去油、微蚀制绒、生成过渡粘合层、活化过程；叶轮表面发黑：包括超声波清洗去油清洗、腐蚀出光、氧化着色、封闭过程。本发明结合硅溶胶复合铸造工艺技术、铝基合金表面制绒技术及表面发黑工艺技术，能单个或批量快速生产流量计用铝基合金旋转叶轮，且叶轮表面硬度高，耐磨、耐腐性能好，能大大延长铝基合金旋转叶轮在流量计中的使用寿命。

主权项

1.一种流量计用铝基合金旋转叶轮快速成型及表面硬化耐腐工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)采用硅溶胶复合铸造成型的铝基合金旋转叶轮：①铝模制作：采用八瓣分体式模具，模具内腔采用车削方式将旋转叶轮外敷面雕刻出来，中空预留位置即为旋转叶轮蜡型的成型腔，注蜡孔设于模具顶端，在旋转叶轮八片叶轮尾端位置均设有1个微小的泄压导流孔，在八瓣模块外端中部设有抓拿位，并用配套的快速卡箍将模具的八瓣模块抱合预紧，铝模制作是旋转叶轮成型最为关键的步骤，在压制蜡件是否能够很好的脱模、蜡件变形等问题，主要体现在铝模的制作；②蜡型制作：首先将模具打开，在其模腔内均匀喷上一层脱模剂，然后将模具合上并用卡箍将模具卡紧，放入注蜡机预注蜡，当注蜡机注蜡嘴对准注蜡孔，注蜡压力调制为2.0‑2.5MPa，注蜡嘴的腊温控制在56℃‑65℃，保压时间控制在40s‑90s，然后开始进行注蜡，当蜡从模具的泄压导流孔溢出时，注蜡完毕，将模具撤出放置压蜡台上自然冷却30s‑60s，并进行拆模及蜡件表面整形、修理、清洗；③浇冒口设计并与蜡型完成组装：直径小于或等于80mm的工件，浇冒口采用四组排列式组合设计，直径大于80mm的工件，浇冒口采用单件设计，浇冒口设计并制作后再与蜡型完成组装；④制壳：在与浇冒口完成组装的蜡型组合件中，利用硅溶胶、水玻璃、耐火材料在蜡型表面制作由面层、过渡层和背层组成的模壳，并进行硬化；⑤脱蜡：将硬化后的模壳，去掉浇冒口杯上层封盖，并把浇冒口周围清洗干净后，将模壳浇冒口冲下，均匀排列在拉车上，然后将拉车一并送入脱蜡釜，将脱蜡釜门关上，加压至1.6MPa，蒸汽温度控制100℃‑120℃，保压40min‑60min，待模壳内蜡全部脱净，泄压，将模壳取出；⑥焙烧浇铸：将模壳浇冒冲下均匀排列至焙烧炉中，焙烧温度控制在1100℃‑1150℃，保温焙烧1h以上；当焙烧后的模壳呈白色或蔷薇色时温度开始降温至400℃‑450℃，并保温，待中频炉铝合金溶液脱氧脱硫去杂完成后，配合浇铸作业，将温度为550℃‑600℃的铝合金溶液快速浇入模壳中，浇铸完成后，放置自然冷却至室温；⑦进行脱壳、切割、打磨修补、抛丸，即得成型的铝基合金旋转叶轮；2)叶轮表面制绒：包括表面车铣加工、超声波清洗去油、微蚀制绒、生成过渡粘合层、活化过程；3)叶轮表面发黑：包括超声波清洗去油清洗、腐蚀出光、氧化着色、封闭过程；所述叶轮表面制绒的具体过程为：1)表面车铣加工：将铝基合金旋转叶轮置于加工中心或数控机床，沿着叶轮旋转延向部位加工，车削厚度不大于0.5mm，使叶轮表面具有金属光泽，形成微镜面即可；2)超声波清洗去油：将车铣好的铝基合金旋转叶轮置于45℃‑60℃热水中30s‑60s，然后捞出，再浸入80℃‑100℃清水中10s‑20s，捞出沥干；3)微蚀制绒：将沥干的铝基合金旋转叶轮放入制备好的微蚀溶液中20s‑50s，然后捞出用清水冲洗干净；4)生成过渡粘合层：将微蚀制绒处理后的铝基合金旋转叶轮浸入质量浓度为20％‑25％的水合肼与1％‑5％的高锰酸钾混合溶液中25s‑35s，然后捞出；5)活化：将具有粘合层的铝基合金旋转叶轮浸质量浓度为65％‑80％的乙醇中15s‑20s后捞出，至于相对湿度不大于10％的环境中恒温烘干。