本發(fā)明涉及一種具有骨瓷保護層的活塞桿的加工工藝，屬于閥門驅(qū)動裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

閥門電動執(zhí)行器，又叫閥門電動裝置，簡稱Q型電裝，是一種控制閥門及其類似設(shè)備實現(xiàn)開啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)控制的驅(qū)動設(shè)備；廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工、食品、造紙、制藥、水廠和污水處理等行業(yè)，適用于蝶閥、球閥、旋塞閥、等作90°回轉(zhuǎn)的閥門及其類似設(shè)備；如果加支架可以作為角行程電動執(zhí)行器使用，如用于風(fēng)門，擋板門，煙氣擋板門及其類似設(shè)備。

活塞桿是部分回轉(zhuǎn)閥門電動執(zhí)行器的重要零件之一，活塞桿質(zhì)量的好差對于部分回轉(zhuǎn)閥門的穩(wěn)定工作和使用壽命具有很大影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種強度高并且耐腐蝕性能好的具有骨瓷保護層的活塞桿。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是：一種具有骨瓷保護層的活塞桿的加工工藝，包括以下步驟：

㈠配料：所述具有骨瓷保護層的活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為：C：0.03-0.09%、Al：0.84-1.26%、Mn：0.31-0.57%、Sn：1.66-1.77%、Ni：1.23-1.45%、Zn：1.32-1.55%、Cu：1.15-1.34%、Mo：0.01-0.11%、Lu:0.03-0.09%、Ti：1.43-1.66%、Pd：0.13-0.25%、Eu：0.02-0.06%、Pt：0.28-0.39%、Au：0.26-0.34%、W：1.75-1.87%、Ce：0.03-0.07%、S：≤0.020%、P：≤0.020%、滑石粉:0.45-0.57%，余量為Fe；

㈡熔煉：將活塞桿的原料加熱熔煉，控制溫度為1500-1650℃；

㈢精煉：控制精煉溫度為950℃～1000℃精煉15分鐘，靜置35分鐘，氣壓0.05-0.19MPa；

㈣高壓鑄造：通過高壓鑄造制出活塞桿毛培；

㈤鍛打：利用鍛打的方式將活塞桿毛培鍛打精煉；

首先將活塞桿毛培加熱到950-1000℃，鍛打25分鐘；

然后采用水冷以26-29℃/s的冷卻率將活塞桿水冷至室溫；

再將活塞桿毛培加熱到750-800℃，鍛打35分鐘；

再采用水冷以11-15℃/s的冷卻率將將活塞桿水冷至350-370℃，然后空冷至室溫；

㈥車加工：通過車床將毛培車成預(yù)定規(guī)格的活塞桿；

㈦淬火：將活塞桿放入真空淬火爐進行淬火，淬火介質(zhì)為真空淬火油，控制淬火溫度為850-880℃，淬火后取出空冷至室溫；

㈧離子處理，具體如下：

A、聚陰離子溶液處理：將活塞桿浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，控制溶液的PH值為3-5，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；

B、聚陽離子溶液處理：將聚陰離子溶液處理過的活塞桿浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中，控制溶液的PH值為4-6，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；

C、用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質(zhì)水溶液均勻浸涂在活塞桿表面，之后置于80-90℃的烘箱中0.5-1小時，得到涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的活塞桿；

㈨電鍍：在涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的活塞桿表面電鍍鋅鎳合金鍍層，鋅鎳合金鍍層厚度為70±30μm；

㈩所述活塞桿的鋅鎳合金鍍層的外表面覆蓋骨瓷保護層，具體工藝為:

a、配料：骨瓷保護層中各成分的質(zhì)量百分比成分為：碳化鎢：1.35-1.43%、鋅粉：2.65-2.83%、蒙脫石：3.43-3.55%、硅灰石：1.23-1.43%、透輝石：4.35-4.53%、石英:1.67-1.82%、長石:2.11-2.35%、骨炭：4.56-4.67%、滑石粉：2.33-2.65%、鋁粉：3.42-3.57%，余量為高嶺土；

b、粉碎:將骨瓷保護層的各原料按質(zhì)量百分比加入球磨機中進行混合球磨，加入水形成釉漿；

c、除鐵過篩：將上述釉漿用750目到800的篩網(wǎng)進行過濾，過濾后用除鐵器除鐵；

d、濾攪工序：濾去上一步驟中釉漿內(nèi)多余的水，濾后釉漿的水份在18-21％；

e、將濾后的釉漿放入真空練泥機進行練泥，真空度為0.05-0.09Mpa；

f、涂覆：將調(diào)制好的釉漿涂覆在耐磨齒輪的鋅鎳合金鍍層的外表面，厚度為0.55-1.15mm；

g、低溫干燥：將成型后的顆粒填料送入低溫干燥機進行低溫干燥，控制干燥溫度為52-64℃，干燥至成型填料水份小于5%；

h、焙燒：將低溫干燥后的耐磨齒輪送入隧道窯焙燒，冷卻后形成骨瓷保護層，制得具有骨瓷保護層的活塞桿。

上述技術(shù)方案的改進是：所述步驟㈠中活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為：C：0.03%、Al：0.84%、Mn：0.31%、Sn：1.66%、Ni：1.23%、Zn：1.32%、Cu：1.15%、Mo：0.01%、Lu:0.03%、Ti：1.43%、Pd：0.13%、Eu：0.02%、Pt：0.28%、Au：0.26%、W：1.75%、Ce：0.03%、S：≤0.020%、P：≤0.020%、滑石粉:0.45%，余量為Fe。

上述技術(shù)方案的改進是：所述步驟㈠中活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為：C：0.09%、Al：1.26%、Mn：0.57%、Sn：1.77%、Ni：1.45%、Zn：1.55%、Cu：1.34%、Mo：0.11%、Lu:0.09%、Ti：1.66%、Pd：0.25%、Eu：0.06%、Pt：0.39%、Au：0.34%、W：1.87%、Ce：0.07%、S：≤0.020%、P：≤0.020%、滑石粉:0.57%，余量為Fe。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的有益效果是：

（1）本發(fā)明的具有骨瓷保護層的活塞桿由于原料中含有Zn、Ni和W，加強了活塞桿的耐熱和耐腐蝕性能；

（2）本發(fā)明的具有骨瓷保護層的活塞桿由于原料中含有Ti、Al和稀土元素，減輕了活塞桿的質(zhì)量，增加了結(jié)構(gòu)強度和耐腐蝕性能；

（3）本發(fā)明的具有骨瓷保護層的活塞桿由于通過熔煉和精煉的配合，可以有效去除原料中的雜質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量；

（4）由于高壓鑄造時由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進行熱處理，本發(fā)明通過對活塞桿進行鍛打處理，去除了鑄件的氣孔，使得毛培可以進行熱處理，使得最終得到的活塞桿物理性能更好，更加耐用；

（5）本發(fā)明在對活塞桿進行鍛打處理時，通過加熱鍛打-冷卻-加熱鍛打-冷卻的方式，進行了兩次鍛打，去除鑄件的氣孔的效果更好，并且進一步的提升了活塞桿的物理性能；

（6）本發(fā)明的具有骨瓷保護層的活塞桿的加工工藝，通過淬火，可控制活塞桿向與縱向凹陷造成的表面裂紋，并可使活塞桿表面層產(chǎn)生與工作應(yīng)力相反的殘余應(yīng)力，受載時可抵消部分工作應(yīng)力，大大提高了活塞桿的耐疲勞性能，延長了活塞桿的使用壽命；

（7）本發(fā)明的具有骨瓷保護層的活塞桿的加工工藝在電鍍操作前，在活塞桿表面進行離子處理并涂覆聚乙二醇聚電解質(zhì)，通過電解質(zhì)的均勻?qū)щ姡沟迷陔婂儠r鍍層附著更加均勻，從而提高了后續(xù)電鍍操作的質(zhì)量，使得鋅鎳合金鍍層覆蓋的更加緊密均勻，并且有效防止鍍層脫落；

（8）通過鋅鎳合金鍍層和骨瓷保護層的配合，進一步提高了活塞桿的耐腐蝕性能和耐磨性能，延長了活塞桿的使用壽命。

具體實施方式

實施例1

本實施例提供了一種具有骨瓷保護層的活塞桿的加工工藝，包括以下步驟：

㈠配料：所述具有骨瓷保護層的活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為：C：0.03%、Al：0.84%、Mn：0.31%、Sn：1.66%、Ni：1.23%、Zn：1.32%、Cu：1.15%、Mo：0.01%、Lu:0.03%、Ti：1.43%、Pd：0.13%、Eu：0.02%、Pt：0.28%、Au：0.26%、W：1.75%、Ce：0.03%、S：≤0.020%、P：≤0.020%、滑石粉:0.45%，余量為Fe；

㈡熔煉：將活塞桿的原料加熱熔煉，控制溫度為1500-1650℃；

㈢精煉：控制精煉溫度為950℃～1000℃精煉15分鐘，靜置35分鐘，氣壓0.05-0.19MPa；

㈣高壓鑄造：通過高壓鑄造制出活塞桿毛培；

㈤鍛打：利用鍛打的方式將活塞桿毛培鍛打精煉；

首先將活塞桿毛培加熱到950-1000℃，鍛打25分鐘；

然后采用水冷以26-29℃/s的冷卻率將活塞桿水冷至室溫；

再將活塞桿毛培加熱到750-800℃，鍛打35分鐘；

再采用水冷以11-15℃/s的冷卻率將將活塞桿水冷至350-370℃，然后空冷至室溫；

㈥車加工：通過車床將毛培車成預(yù)定規(guī)格的活塞桿；

㈦淬火：將活塞桿放入真空淬火爐進行淬火，淬火介質(zhì)為真空淬火油，控制淬火溫度為850-880℃，淬火后取出空冷至室溫；

㈧離子處理，具體如下：

A、聚陰離子溶液處理：將活塞桿浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，控制溶液的PH值為3-5，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；

B、聚陽離子溶液處理：將聚陰離子溶液處理過的活塞桿浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中，控制溶液的PH值為4-6，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；

C、用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質(zhì)水溶液均勻浸涂在活塞桿表面，之后置于80-90℃的烘箱中0.5-1小時，得到涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的活塞桿；

㈨電鍍：在涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的活塞桿表面電鍍鋅鎳合金鍍層，鋅鎳合金鍍層厚度為70±30μm；

㈩所述活塞桿的鋅鎳合金鍍層的外表面覆蓋骨瓷保護層，具體工藝為:

a、配料：骨瓷保護層中各成分的質(zhì)量百分比成分為：碳化鎢：1.35-1.43%、鋅粉：2.65-2.83%、蒙脫石：3.43-3.55%、硅灰石：1.23-1.43%、透輝石：4.35-4.53%、石英:1.67-1.82%、長石:2.11-2.35%、骨炭：4.56-4.67%、滑石粉：2.33-2.65%、鋁粉：3.42-3.57%，余量為高嶺土；

b、粉碎:將骨瓷保護層的各原料按質(zhì)量百分比加入球磨機中進行混合球磨，加入水形成釉漿；

c、除鐵過篩：將上述釉漿用750目到800的篩網(wǎng)進行過濾，過濾后用除鐵器除鐵；

d、濾攪工序：濾去上一步驟中釉漿內(nèi)多余的水，濾后釉漿的水份在18-21％；

e、將濾后的釉漿放入真空練泥機進行練泥，真空度為0.05-0.09Mpa；

f、涂覆：將調(diào)制好的釉漿涂覆在耐磨齒輪的鋅鎳合金鍍層的外表面，厚度為0.55-1.15mm；

g、低溫干燥：將成型后的顆粒填料送入低溫干燥機進行低溫干燥，控制干燥溫度為52-64℃，干燥至成型填料水份小于5%；

h、焙燒：將低溫干燥后的耐磨齒輪送入隧道窯焙燒，冷卻后形成骨瓷保護層，制得具有骨瓷保護層的活塞桿。

實施例2

本實施例提供了一種具有骨瓷保護層的活塞桿的加工工藝，包括以下步驟：

㈠配料：所述具有骨瓷保護層的活塞桿中各成分的質(zhì)量百分比為：C：0.09%、Al：1.26%、Mn：0.57%、Sn：1.77%、Ni：1.45%、Zn：1.55%、Cu：1.34%、Mo：0.11%、Lu:0.09%、Ti：1.66%、Pd：0.25%、Eu：0.06%、Pt：0.39%、Au：0.34%、W：1.87%、Ce：0.07%、S：≤0.020%、P：≤0.020%、滑石粉:0.57%，余量為Fe；

㈡熔煉：將活塞桿的原料加熱熔煉，控制溫度為1500-1650℃；

㈢精煉：控制精煉溫度為950℃～1000℃精煉15分鐘，靜置35分鐘，氣壓0.05-0.19MPa；

㈣高壓鑄造：通過高壓鑄造制出活塞桿毛培；

㈤鍛打：利用鍛打的方式將活塞桿毛培鍛打精煉；

首先將活塞桿毛培加熱到950-1000℃，鍛打25分鐘；

然后采用水冷以26-29℃/s的冷卻率將活塞桿水冷至室溫；

再將活塞桿毛培加熱到750-800℃，鍛打35分鐘；

再采用水冷以11-15℃/s的冷卻率將將活塞桿水冷至350-370℃，然后空冷至室溫；

㈥車加工：通過車床將毛培車成預(yù)定規(guī)格的活塞桿；

㈦淬火：將活塞桿放入真空淬火爐進行淬火，淬火介質(zhì)為真空淬火油，控制淬火溫度為850-880℃，淬火后取出空冷至室溫；

㈧離子處理，具體如下：

A、聚陰離子溶液處理：將活塞桿浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，控制溶液的PH值為3-5，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；

B、聚陽離子溶液處理：將聚陰離子溶液處理過的活塞桿浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中，控制溶液的PH值為4-6，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；

C、用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質(zhì)水溶液均勻浸涂在活塞桿表面，之后置于80-90℃的烘箱中0.5-1小時，得到涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的活塞桿；

㈨電鍍：在涂覆有聚乙二醇聚電解質(zhì)的活塞桿表面電鍍鋅鎳合金鍍層，鋅鎳合金鍍層厚度為70±30μm；

㈩所述活塞桿的鋅鎳合金鍍層的外表面覆蓋骨瓷保護層，具體工藝為:

a、配料：骨瓷保護層中各成分的質(zhì)量百分比成分為：碳化鎢：1.35-1.43%、鋅粉：2.65-2.83%、蒙脫石：3.43-3.55%、硅灰石：1.23-1.43%、透輝石：4.35-4.53%、石英:1.67-1.82%、長石:2.11-2.35%、骨炭：4.56-4.67%、滑石粉：2.33-2.65%、鋁粉：3.42-3.57%，余量為高嶺土；

b、粉碎:將骨瓷保護層的各原料按質(zhì)量百分比加入球磨機中進行混合球磨，加入水形成釉漿；

c、除鐵過篩：將上述釉漿用750目到800的篩網(wǎng)進行過濾，過濾后用除鐵器除鐵；

d、濾攪工序：濾去上一步驟中釉漿內(nèi)多余的水，濾后釉漿的水份在18-21％；

e、將濾后的釉漿放入真空練泥機進行練泥，真空度為0.05-0.09Mpa；

f、涂覆：將調(diào)制好的釉漿涂覆在耐磨齒輪的鋅鎳合金鍍層的外表面，厚度為0.55-1.15mm；

g、低溫干燥：將成型后的顆粒填料送入低溫干燥機進行低溫干燥，控制干燥溫度為52-64℃，干燥至成型填料水份小于5%；

h、焙燒：將低溫干燥后的耐磨齒輪送入隧道窯焙燒，冷卻后形成骨瓷保護層，制得具有骨瓷保護層的活塞桿。

本發(fā)明不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。