專利名稱：一種變頻壓縮機(jī)用高錳鋼平衡塊及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊；本發(fā)明還涉及一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法。
背景技術(shù)：
平衡塊是壓縮機(jī)的重要零部件，長久以來，變頻壓縮機(jī)行業(yè)平衡塊材料都是用黃銅材料(銅鋅合金)，因為其為無磁性材料，密度大，良好的塑性。但現(xiàn)今由于有色金屬資源短缺導(dǎo)致價格過高、撥動劇烈，對變頻壓縮機(jī)平衡塊的生產(chǎn)造成影響，導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)成本高。且銅合金中的鉛元素對人體及環(huán)境危害大，已被歐盟列限制使用物質(zhì)。傳統(tǒng)銅合金的制作一般采用重力鑄造(或熱鍛) 后加工，變頻壓縮機(jī)平衡塊由于其形狀復(fù)雜、尺寸精度高，在后加工時需要專用精密設(shè)備和技術(shù)人員進(jìn)行操作，因制造加工行業(yè)綜合制造成本高，致使銅件制造費(fèi)用偏高，此幾項給壓縮機(jī)廠家的生產(chǎn)成本造成極大影響，極不利于產(chǎn)品的市場競爭。國標(biāo)GBT 5680-1998規(guī)定了高錳鋼國家標(biāo)準(zhǔn)分為5個牌號，主要區(qū)別是碳的含量， 其范圍是0.75% 1.45%。受沖擊大，碳含量低。錳含量在11.0% 14.0%之間，一般不應(yīng)低于13%。超高錳鋼尚無國標(biāo)。錳含量在11. 0% ^14. 0%之間的高錳鋼材料制成的平衡塊， 其磁導(dǎo)率無法滿足變頻壓縮機(jī)平衡塊的要求，因此錳含量在11. 0% ^14. 0%之間的高錳鋼材料不適用變頻壓縮機(jī)的平衡塊制作。申請?zhí)?00710145503. 8在中國專利申請公開了一種制作平衡塊的無磁合金，其由5 20%的錳，5 20%的鉻，0. 05 1. 5%的硫，0. 4 3%的銅，(Tl. 5%的鎳，碳彡0. 15%，硅彡1%， 磷< 0. 05%，及余量的鐵和微量雜質(zhì)元素組成，由于此配方中合金元素所含種類、比例過多， 平衡塊整體成本偏高，元素種類過多對平衡塊的品質(zhì)管控要求較高，銅合金中的鉛元素對人體及環(huán)境危害大，已被歐盟列限制使用物質(zhì)。鍛壓工藝，對于平衡塊的直角位置和菱角位置加工不便，易存在缺料，切邊凸起缺陷；另熱軋和冷拔加工工藝，加工的產(chǎn)品易產(chǎn)生裂縫、 凹坑、尺寸超差、壁厚不均、夾雜等缺陷，此類不良將影響壓縮機(jī)使用性能，品質(zhì)難以保證。因此，尋求一種可替代銅合金的材質(zhì)，并提供一種工藝以有利于制作，從而擺脫對銅合金等有色金屬的依賴，大大降低變頻壓縮機(jī)平衡塊的生產(chǎn)成本，提高市場競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊，能夠替代采用有色金屬制作的平衡塊，避免后續(xù)加工，其尺寸精度、磁導(dǎo)率、振動、噪音、平衡性等性能可以完全滿足壓縮機(jī)的要求。本發(fā)明還要提供一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊，所述平衡塊由高錳鋼制作，所述高錳鋼中各元素重量配比為:C 0. 2% 1. 5%，Mn 13 25%，S≤0. 1%，P≤0. 1%， Si ≤ 1%，Cr ≤ 5%, Ni ≤ 2%, Fe 余量。本發(fā)明的一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于包括以下步驟51、選用高錳鋼作為原材料，所述高錳鋼中各元素重量配比為C0. 29Γ1. 5%，Mn 13 25%，S 彡 0. 1%，P 彡 0. 1%，Si 彡 1%，Cr 彡 5%, Ni 彡 2%, Fe 余量；
52、模具制作；
53、采用蠟?zāi)３尚驮O(shè)備將單體蠟?zāi)３尚停?br> 54、蠟?zāi)＝M裝；
55、采用殼模成型設(shè)備將殼模成型；
56、采用變頻平衡塊成型設(shè)備將變頻平衡塊成型；
57、將成品防銹包裝。所述步驟S3中蠟?zāi)３尚驮O(shè)備包括自動射蠟機(jī)、蠟處理裝置、中央空調(diào)機(jī)和冰水發(fā)生機(jī)。所述步驟S3中蠟?zāi)Ｍㄟ^自動射蠟機(jī)壓注成型的具體步驟為(1)將合乎使用要求的蠟液注入溫度為50°C 80°C的自動射蠟機(jī)蠟液貯存罐；(2)蠟液由按工藝要求設(shè)定液壓缸壓力為40kg 70kg壓入溫度為9°C 22°C的模具；(3)壓入的蠟液在模具中按工藝規(guī)定的壓力為20kg 5^g、持續(xù)時間3s、0s冷卻凝固；(4)蠟?zāi)哪＞咧腥〕霾⑷コに嚫郊芋w， 獲得單體蠟?zāi)＃?5)單體蠟?zāi)７湃霚囟葹?5°C 25°C的恒溫水中繼續(xù)冷卻保溫心獲得幾何尺寸穩(wěn)定的單體蠟?zāi)?。所述殼模成型設(shè)備包括殼模材料混制裝置、恒溫恒濕裝置、脫蠟釜和殼模焙燒裝置，在殼模成型后放進(jìn)脫蠟釜實現(xiàn)蠟?zāi)：蜌つ５姆蛛x，然后在殼模焙燒裝置中去除殼模中的雜質(zhì)并獲得合適的高溫強(qiáng)度。所述步驟S6中變頻平衡塊成型后還要依次進(jìn)行表面處理、組織穩(wěn)定化和去磁處理。所述表面處理是采用切割機(jī)使變頻平衡塊與工藝附加品分離，然后采用拋丸機(jī)去除變頻平衡塊表面異物以獲得光潔的表面。所述步驟S6中變頻平衡塊成型設(shè)備包括中頻電爐和直讀式光譜分析儀。所述步驟S7中采用防銹紙或者防銹膜進(jìn)行成品包裝。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用高錳鋼來制作變頻壓縮機(jī)平衡塊，其常溫金相組織為單一奧氏體，結(jié)構(gòu)均勻、致密、穩(wěn)定不發(fā)生相變，通過適當(dāng)?shù)暮笃诠に囂幚須堄嗪怕实?，耐空氣腐蝕性能和密度接近銅合金，而生產(chǎn)成本為銅合金的4(Γ50%.采用高錳鋼替代銅合金制作壓縮機(jī)平衡可以緩解家電產(chǎn)品市場的沖擊，同時由于生產(chǎn)成本的大幅度降低，提高了企業(yè)和行業(yè)的競爭力，有利于拓寬國際國內(nèi)市場。
具體實施例方式本發(fā)明的本發(fā)明的一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊，所述平衡塊由高錳鋼制作，所述高猛鋼中各元素重量配比為c 0. 2% 1. 5%, Mn 13 25%，S彡0. 1%，P彡0. 1%，Si彡1%，Cr ^ 5%, Ni ^ 2%,狗余量。采用高錳鋼替代銅合金制作變頻壓縮機(jī)平衡塊可以緩解家電行業(yè)對有色金屬的依賴，避免因為有色金屬材料市場劇烈波動對家電產(chǎn)品市場的沖擊，同時由于生產(chǎn)成本的大幅度降低，提高企業(yè)和行業(yè)的競爭力，有利于拓寬國際國內(nèi)市場。其中， 碳是穩(wěn)定奧氏體的元素，并且作用的程度很大(約為鎳的30倍)，鋼中含碳量增加，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高。在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度。在鋼中加入1. 0 — 1. 2%的硅，強(qiáng)度可提高15 - 20%。錳的含量可增加奧氏體的穩(wěn)定性，有效保證平衡塊的無磁性或弱磁性要求。錳具有很好的脫氧能力。由于錳可以與硫形成高熔點(diǎn)(1600°C)的MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。能夠與鋼中的FeO成為MnO進(jìn)入爐渣，從而改善鋼的品質(zhì)，特別是降低鋼的脆性，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。鎳能固溶在無磁合金的奧氏體中，明顯增加其穩(wěn)定性，鎳能在30(T55(TC之間抑制碳化物的析出，鎳能提高鋼的強(qiáng)度， 而又保持良好的塑性和韌性，對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。本發(fā)明的一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于包括以下步驟
51、選用高錳鋼作為原材料，所述高錳鋼中各元素重量配比為C0. 29Γ1. 5%，Mn 13 25%，S 彡 0. 1%，P 彡 0. 1%，Si 彡 1%，Cr 彡 5%, Ni 彡 2%, Fe 余量；
52、模具制作；
53、采用蠟?zāi)３尚驮O(shè)備將單體蠟?zāi)３尚停?br> 54、蠟?zāi)＝M裝；
55、采用殼模成型設(shè)備將殼模成型；
56、采用變頻平衡塊成型設(shè)備將變頻平衡塊成型；
57、將成品防銹包裝。通過上述溶模鑄造工藝制作壓縮機(jī)平衡塊，可有效保證產(chǎn)品的形狀及尺寸，尤其是成分可控，批量投產(chǎn)能力大，有效降低壓縮機(jī)平衡塊的制作成本。所述步驟S3中蠟?zāi)３尚驮O(shè)備包括自動射蠟機(jī)、蠟處理裝置、中央空調(diào)機(jī)和冰水發(fā)生機(jī)。其中蠟處理裝置用于獲得性能穩(wěn)定可靠的蠟液和實現(xiàn)蠟材料的循環(huán)使用。冰水發(fā)生機(jī)用于保證蠟液性能參數(shù)穩(wěn)定。所述步驟S3中蠟?zāi)Ｍㄟ^自動射蠟機(jī)壓注成型的具體步驟為(1)將合乎使用要求的蠟液注入溫度為50°C 80°C的自動射蠟機(jī)蠟液貯存罐；(2)蠟液由按工藝要求設(shè)定液壓缸壓力為40kg 70kg壓入溫度為9°C 22°C的模具；(3)壓入的蠟液在模具中按工藝規(guī)定的壓力為20kg 5^g、持續(xù)時間3s、0s冷卻凝固；(4)蠟?zāi)哪＞咧腥〕霾⑷コに嚫郊芋w，獲得單體蠟?zāi)＃?5)單體蠟?zāi)７湃霚囟葹?5°C 25°C的恒溫水中繼續(xù)冷卻保溫心獲得幾何尺寸穩(wěn)定的單體蠟?zāi)?。在模具制作過程中結(jié)合所使用的原材料——賭的凝固收縮特性、高錳鋼的凝固收縮特性、單體蠟?zāi)５睦鋮s條件、蠟液的使用溫度和壓入方式等工藝條件，編制模具制造技術(shù)方案，預(yù)留適當(dāng)尺寸收縮量，設(shè)置合理的蠟液壓入通道； 根椐制定的技術(shù)方案制作、驗收模具。所述殼模成型設(shè)備包括殼模材料混制裝置、恒溫恒濕裝置、脫蠟釜和殼模焙燒裝置，在殼模成型后放進(jìn)脫蠟釜實現(xiàn)蠟?zāi)：蜌つ５姆蛛x，然后在殼模焙燒裝置中去除殼模中的雜質(zhì)并獲得合適的高溫強(qiáng)度。其中殼模材料混制裝置用于獲取制造合格殼模的材料。恒溫恒濕裝置保證了殼模在固定的工藝參數(shù)條件下硬化成型獲得理想的常溫強(qiáng)度。所述步驟S6中變頻平衡塊成型后還要依次進(jìn)行表面處理、組織穩(wěn)定化和去磁處理。所述表面處理是采用切割機(jī)使變頻平衡塊與工藝附加品分離，然后采用拋丸機(jī)去除變頻平衡塊表面異物以獲得光潔的表面。其中，去磁處理是將變頻平衡塊成型后置于消磁液中浸泡，浸泡時間按工藝規(guī)定。表面和組織穩(wěn)定處理是將變頻平衡塊置于連續(xù)式“表面和組織穩(wěn)定”處理爐中按規(guī)定溫度和時間，在惰性氣體的保護(hù)下進(jìn)行加熱、冷卻，從而實現(xiàn)變頻平衡塊金相組織穩(wěn)定和表面光亮和目的。
所述步驟S6中變頻平衡塊成型設(shè)備包括中頻電爐和直讀式光譜分析儀。其中，中頻電爐用于配制產(chǎn)生符合工藝要求的高錳鋼金屬液體。直讀式光譜分析儀用于對高錳鋼主要成分碳、硅、錳、磷、硫?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控和調(diào)整。所述步驟S7中采用防銹紙或者防銹膜進(jìn)行成品包裝，以完善產(chǎn)品的防銹保障。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊，其特征在于所述平衡塊由高錳鋼制作，所述高錳鋼中各元素重量配比為C 0. 2% 1. 5%, Mn 13 25%，S 彡 0. 1%，P 彡 0. 1%，Si 彡 1%，Cr 彡 5%, Ni(2%，F(xiàn)e 余量。
2.一種變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于包括以下步驟51、選用高錳鋼作為原材料，所述高錳鋼中各元素重量配比為C0. 29Γ1. 5%，Mn 13 25%，S 彡 0. 1%，P 彡 0. 1%，Si 彡 1%，Cr 彡 5%, Ni 彡 2%, Fe 余量；52、模具制作；53、采用蠟?zāi)３尚驮O(shè)備將單體蠟?zāi)３尚停?4、蠟?zāi)＝M裝；55、采用殼模成型設(shè)備將殼模成型；56、采用變頻平衡塊成型設(shè)備將變頻平衡塊成型；57、將成品防銹包裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于所述步驟S3中蠟?zāi)３尚驮O(shè)備包括自動射蠟機(jī)、蠟處理裝置、中央空調(diào)機(jī)和冰水發(fā)生機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于所述步驟S3 中蠟?zāi)Ｍㄟ^自動射蠟機(jī)壓注成型的具體步驟為(1)將合乎使用要求的蠟液注入溫度為 500C 80°C的自動射蠟機(jī)蠟液貯存罐；(2)蠟液由按工藝要求設(shè)定液壓缸壓力為40kg 70kg 壓入溫度為9°C 22°C的模具；(3)壓入的蠟液在模具中按工藝規(guī)定的壓力為20kg 5^g、持續(xù)時間3s、0s冷卻凝固；(4)蠟?zāi)哪＞咧腥〕霾⑷コに嚫郊芋w，獲得單體蠟?zāi)＃?5)單體蠟?zāi)７湃霚囟葹?5°C 25°C的恒溫水中繼續(xù)冷卻保溫心獲得幾何尺寸穩(wěn)定的單體蠟?zāi)！?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于所述殼模成型設(shè)備包括殼模材料混制裝置、恒溫恒濕裝置、脫蠟釜和殼模焙燒裝置，在殼模成型后放進(jìn)脫蠟釜實現(xiàn)蠟?zāi)：蜌つ５姆蛛x，然后在殼模焙燒裝置中去除殼模中的雜質(zhì)并獲得合適的高溫強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于所述步驟S6中變頻平衡塊成型后還要依次進(jìn)行表面處理、組織穩(wěn)定化和去磁處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于所述表面處理是采用切割機(jī)使變頻平衡塊與工藝附加品分離，然后采用拋丸機(jī)去除變頻平衡塊表面異物以獲得光潔的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于所述步驟S6中變頻平衡塊成型設(shè)備包括中頻電爐和直讀式光譜分析儀。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻壓縮機(jī)用平衡塊的制作方法，其特征在于所述步驟S7中采用防銹紙或者防銹膜進(jìn)行成品包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變頻壓縮機(jī)用高錳鋼平衡塊及其制作方法，平衡塊由高錳鋼制作，所述高錳鋼中各元素重量配比為C0.2%~1.5%，Mn13~25%，S≤0.1%，P≤0.1%，Si≤1%，Cr≤5%，Ni≤2%，F(xiàn)e余量，通過溶模鑄造工藝制作壓縮機(jī)平衡塊，可有效保證產(chǎn)品的形狀及尺寸，尤其是成分可控，批量投產(chǎn)能力大，有效降低壓縮機(jī)平衡塊的制作成本。
文檔編號C22C38/08GK102296252SQ20111021966
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者舒思雄 申請人:江門市正科金屬制品有限公司