用粉末冶金方法制造压缩机法兰.pdf

第 3 O卷第 1 期 2 0 1 2年 2月 粉末 冶金 技术 Po wde r M e t a l l ur g y Te c hno l o g y V0 1 ． 3 0．No ．1 Fe b ． 2O1 2 用粉末冶金方法制造压缩机法兰 J ． K． P a r k ， H． S ． P a r k ， S ． T． C h o i 2 91 0 ， B o n r i r i N o n g o n g e u p D a l s u n g g u n D a e g n C i t y ， 韩 国 摘要 为防止压缩机在运行中变形 ， 用粉末冶金方法制造 了带减压槽 的压缩 机法兰 。将制造法 兰的粉末 材料装于模腔中 ， 然后 ， 将熔点 比粉末材料低的熔渗件置于减压槽 位置进行 成形 ； 将粉末材料与熔渗件压制成 形为法兰 ； 在粉末材料与熔渗件熔 点之 间的温度 下进 行烧 结 ， 使熔 渗件熔化和 渗入粉末材料 之 中。用新方 法 制造 的法 兰比用常规方法生产 的强度高 、 密封性好 。根据分析 ， 在烧结 时， 由于熔渗件熔 化与渗透 到法 兰结构 中 ， 改进 了气密性 ， 增高 了强度 。 关键词 烧结 ； 压缩机 ； 耐磨性 ； 密封性能 S i nt e r i ng pr o c e s s i ng o f c o m p r e s s o r fla ng e s J ． K． P a r k， H． S ． P a r k， S ． T． Ch o i 2 91 0， B o n r i r i N o n g o n g c u p D a l s u n g - g u n Da e g u Ci t y， Ko r e a Abs t r a c tTo ma nu f a c t u r e a fla ng e f o r a c o mpr e s s o r wi t h a r e l i e f g r o o v e b y u s i ng po wd e r me t a l l ur g y i n o r d e r t o p r e v e n t d e f o r ma t i o n t o t he c o mpr e s s o r i n o p e r a t i o n， p o wd e r ma t e r i a l for t he fla ng e i s c h a r g e d i n t o a mo l d； a n a b l a t i ve me mbe r h a v i n g a me l t i n g po i n t l o we r t h a n t h a t o f t he po wd e r ma t e r i a l i s p o s i t i o ne d a t a p l a c e wh e r e a r e l i e f g r o o v e i s t o be f o r me d； t h e fla n g e i s f o r me d b y c o mp r e s s i ng t h e p o wde r ma t e r i a l a n d t h e a b l a t i v e me mbe r； a n d t h e f o r me d fla ng e i s s i n t e r e d a t a t e mp e r a t u r e be t we e n t h e me l t i n g po i n t o f t he p o wd e r ma t e r i a l a nd t h e a bl a t i v e me mbe r S O a s t o me l t a n d r e mo v e t h e a b l a t i v e me mb e r ．I t ma de a c c o r d i ng t o t h e ne w me t h o d ha s mo r e e x c e l l e n t s t r e ng t h a nd a i r t i g h t pr o pe r t y t ha n t he c o n v e n t i o na l o ne ．I t i s a n a l y z e d t h a t t he a bl a t i v e me mb e r i s me l t e d a nd p e n e t r a t e d i n t o t h e fla n g e s t r u c t ur e d u r i n g t h e s i n t e r i n g pr o c e s s， whi c h r e s u hs i n i mp r o v e me n t o f t he a i r t i g ht p r o p e rty a n d i n c r e a s e o f t he s t r e n g t h ． K e y w o r ds s i nt e r i n g； c o mpr e s s o r ； we a r r e s i s t a n c e； s e a l i n g pr o p e r t y 考虑到精度、 高性能及价格竞争性 ， 一般都用粉 末冶金方法制造空调器与冰箱 中支撑压缩机旋转轴 的上 、 下 法 兰。 图 1示压缩 机模 型 ， 图 2示在 压缩 机 法兰中形成的减压槽 。减压槽可用切削加工或用粉 末 冶金 法成 形制 造 。采 用切 削 加 工 时 ， 需 要增 加 切 削加工工序 ， 生产成本较高 ； 另一方面， 采用粉末冶 金工艺时 ， 不仅需要成形槽 的模具 ， 而且成形处 ， 即 减压槽处薄弱， 易使槽损坏， 从而减低生产率。由上 述两种方法制造的法兰 ， 由于减压槽处必定薄弱， 不 能保证 法 兰的基本 性能 ， 即完 全密封 性能 。 J ． K． P a r k， E ma i l p a r k j k i k s m． C O ． k r H． S． Pa r k． E- ma i l h s p 77 0 y a h o o ． C O． k r } { S． T．Ch o i ． E ma i l mr b es t i k s m． kr 为了不用切削加工 ， 也不使用模具 ， 采用简便 、 有效的烧结方法成形减压槽 ， 进行了这项研究。将 熔点 比成形法兰的金属粉末低的熔渗件或熔渗件的 混合粉 ， 在压制成形法兰时， 以环状置于法兰孔 口周 围； 这些熔渗件或熔渗件 的混合粉在烧结过程中会 从法 兰孔 口周 围 消失 。另外 ， 笔者 还 计 划 用 这种 烧 结方法 ， 制造其它烧结产品。 1 试验 与结果 图 3示压 缩机法 兰 的生产工 艺 流程 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 0卷第 1 期 J ． K ． P a r k 等 用粉末冶金方法制造压缩机法兰 7 5 图 1 压 缩机模 型 Fi g ．1 A c o mp r e s s o r mo de l 粉末 熔渗件 孔部分 倒角 图 2法兰示意 图 Fi g ． 2 Fl a ng e 法兰 用光学 显微 镜观 察 了显微组 织 。用洛 氏硬 度试 验机测 定 了减压槽 表 面 的硬 度 。用 图 4示锥 型夹 具 与万 能材料 试验 机测 定 了减压槽 的破 坏强度 。如 图 5的照 片所 示， 用 与法 兰 相 连 接 的夹 具 ， 在 供 给 2 0 0 MP a 氮气 的条件下 ， 进行了密封试验。 图 4 破坏强度试验 Fi g ． 4 Br e a ki n g s t r e n g t h t e s t 压制成形 图 3法兰的生产流程 F i g ． 3 F l a n g e ma n uf a c t ur i n g 图 6示 法兰 的生坯 与成 品 。这项研 究 中使用 的 熔渗件是铜环 ， 将铜环镶嵌在 a 图 中的成形的法 兰生坯 中。 在这里 ， 将这项研究 中采用的， 用烧结法制造 法兰的生产工艺略去了； 采用这种工艺 ， 生产成本至 减压槽烧结 成形 图 5 密封试验 Fi g ．5 Se a l i ng t e s t 少可减低 1 0 ％。 由于密封多孔性 区的低熔 点熔渗 件的密封效果 ， 还大大改善了密封性能。图 7示用 切削加工和用新方法制造的法兰的孔隙度对比。用 新方法将孔隙度减低了 5 0 ％以上 。 减压槽 区的耐磨性与强度 ， 对于旋转轴 ， 即对 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m