一種汽車用水泵的制作方法
【專利說明】_種汽車用水泵
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉一種汽車用水泵，屬于車輛機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]汽車水泵是汽車的重要部件，它是以傳統(tǒng)的葉片泵技術(shù)為基礎(chǔ)。這種泵除了密封件以外，所有其他構(gòu)件全部采用以金屬件為主，重量大；運(yùn)動(dòng)容易產(chǎn)生噪聲；表面易腐蝕；加工工藝復(fù)雜，多次定位使其幾何形狀精度低，清潔度差，粗糙的泵體內(nèi)壁，造成液阻很大，通路不暢，流量控制不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對(duì)上述問題而提出的一種防腐、耐磨、耐高溫、防垢、、成本低、清潔度高的汽車用水泵:
一種汽車用水泵，其包括一泵體和安裝于所述泵體內(nèi)部的葉輪，所述葉輪包括鈦合金葉輪本體和葉輪本體外氮化硼系陶瓷材料層；泵體包括:銅合金泵體、泵體外表面的碳化鎢系陶瓷材料層和泵體內(nèi)表面的碳化硼系陶瓷材料層，
其特征在于，鈦合金葉輪本體化學(xué)組成為(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 %，余量為 Ti 以及不可避免的雜質(zhì)；
鈦合金葉輪本體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，合金材料恪煉、饒注:熔煉溫度:1810-1820°C，澆注溫度為1750-1760°C ;脫模后，得到的葉輪本體進(jìn)行熱處理:首先將葉輪進(jìn)行加熱，升溫至1000°C，升溫速率300°C /小時(shí)，保溫10小時(shí)，后降溫至600°C，降溫速率100°C /小時(shí)，保溫10小時(shí)，后升溫至750°C，降溫速率100°C /小時(shí)，保溫8小時(shí)，后再次降溫至500°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后再次降溫至200°C，降溫速率40°C /小時(shí)，保溫8小時(shí)，后空冷至室溫，
之后對(duì)葉輪本體表面進(jìn)行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):采取98%濃H2SO4 100-120份，36.5%的HCL 30-40份，丙酸1-2份，乙二胺10-20份、烷基咪唑啉季銨鹽1-5份；水30-40份；
鈍化液組成為(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-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷2-3份，硫酸5-6份，聚酰亞胺5_6份，氟硼酸鈉1_3份，二燒基二硫代磷酸氧鉬1-2份，水100-120份；
對(duì)鈍化后的葉輪本體進(jìn)行涂覆外氮化硼系陶瓷材料層；通過涂覆在葉輪表面形成氮化硼系陶瓷材料層，氮化硼系陶瓷材料層厚度0.4_，氮化硼系陶瓷材料層包括(重量):氮化硼100-110份，氧化鋯60-70份，碳化鈦30-40份，氮化鈦10-20份，氧化鉻1_5份，將涂覆后的葉輪進(jìn)行加熱，升溫至800°C，升溫速率200°C /小時(shí)，保溫3小時(shí)，后降溫至500°C，降溫速率100°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后再次降溫至200°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫10小時(shí)，后空冷至室溫，得到最終葉輪。
[0005]銅合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為 Cu 以及不可避免的雜質(zhì)；
銅合金泵體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，合金材料熔煉、澆注，熔煉溫度:1100-1150°C ;脫模后，得到的泵體進(jìn)行熱處理:首先將泵體進(jìn)行加熱，升溫至7000C，升溫速率100°C /小時(shí)，保溫6小時(shí)，后降溫至400°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后升溫至600°C，升溫速率100°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后再次降溫至400°C，降溫速率750C /小時(shí)，保溫10小時(shí)，后再次降溫至150°C，降溫速率30°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后空冷至室溫，
之后對(duì)泵體表面進(jìn)行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):采取丙酸20-30份，36.5%的HCL 10-20份，烷基咪唑啉季銨鹽15-20 份，98% 濃 H2SO4 2-3 份，乙二胺 1-2 份、水 300 份；
鈍化液組成為(重量):2_ (3，4-環(huán)氧環(huán)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，聚酰亞胺1-5份，氟硼酸鈉
1-5份，二烷基二硫代磷酸氧鉬1-3份，水50-60份；
對(duì)鈍化后泵體外表面進(jìn)行涂覆碳化鎢系陶瓷材料；通過涂覆在泵體外表面形成碳化鎢系陶瓷材料層，碳化鎢系陶瓷材料層厚度0.6_，碳化鎢系陶瓷材料層包括(重量):碳化鎢50-60份，碳化硅30-40份，碳化鉻10-15份，氮化鈦1_5份，將涂覆后的泵體進(jìn)行加熱，升溫至650°C，升溫速率50°C /小時(shí)，保溫8小時(shí)，后降溫至500°C，降溫速率100°C /小時(shí)，保溫6小時(shí)，后再次降溫至400 C，降溫速率75 C /小時(shí)，保溫10小時(shí)，后空冷至室溫，
之后對(duì)泵體內(nèi)表面進(jìn)行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通過涂覆在泵體內(nèi)表面形成碳化硼系陶瓷材料層，碳化硼系陶瓷材料層厚度0.5_，碳化硼系陶瓷材料層包括(重量):碳化硼30-40份，碳化鉻20-30份，碳化鈦10-20份，氮化鈦5_10份，將涂覆后的泵體進(jìn)行加熱，升溫至700°C，升溫速率200°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后降溫至500°C，降溫速率100°C /小時(shí)，保溫8小時(shí)，后再次降溫至200°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫10小時(shí)，后空冷至室溫，得到最終泵體。
[0006]所述的一種汽車用水泵，鈦合金葉輪本體化學(xué)組成為(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 %，余量為Ti以及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]所述的一種汽車用水泵，鈦合金葉輪本體化學(xué)組成為(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 %，余量為Ti以及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]所述的一種汽車用水泵，鈦合金葉輪本體化學(xué)組成為(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 %，余量為Ti以及不可避免的雜質(zhì)。
[0009]所述的一種汽車用水泵，銅合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為Cu以及不可避免的雜質(zhì)。
[0010]所述的一種汽車用水泵，銅合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為Cu以及不可避免的雜質(zhì)。
[0011]所述的一種汽車用水泵，銅合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為Cu以及不可避免的雜質(zhì)。
[0012]所述的一種汽車用水泵，氮化硼系陶瓷材料層包括(重量):氮化硼105份，氧化鋯65份，碳化鈦35份，氮化鈦15份，氧化鉻3份。
[0013]所述的一種汽車用水泵，碳化鎢系陶瓷材料層包括(重量):碳化鎢55份，碳化硅35份，碳化鉻13份，氮化鈦3份。
[0014]所述的一種汽車用水泵，碳化硼系陶瓷材料層包括(重量):碳化硼35份，碳化鉻25份，碳化鈦15份，氮化鈦7份。
[0015]一種防腐、耐磨、耐高溫、防垢、成本低、清潔度高的汽車用水泵及其制備方法:其包括一泵體和安裝于所述泵體內(nèi)部的葉輪，所述葉輪包括鈦合金葉輪本體和葉輪本體外氮化硼系陶瓷材料層；泵體包括:銅合金泵體、泵體外表面的碳化鎢系陶瓷材料層和泵體內(nèi)表面的碳化硼系陶瓷材料層，
其特征在于，鈦合金葉輪本體化學(xué)組成為(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