[發明專利]銅鋼雙金屬高溫滲透壓力復合方法

有效

• 申請號: 200810158159.0
• 申請日: 2008-10-20
• 公開（公告）號: CN101722357A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 楊明光;張士平
• 申請（專利權）人: 楊明光;張士平
• 主分類號: B23K20/02
• 分類號: B23K20/02;B23K20/24;C23C18/38;C23C18/40
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 王立芹

技術領域

銅鋼雙金屬高溫滲透壓力復合方法，屬于金屬滑動及耐磨件加工領域。具體涉及鋼基復合銅閥桿螺母，鋼基復合銅軸瓦，鋼基復合銅蝸輪等的復合加工方法。?

背景技術

有色金屬銅是一種重要的戰略資源，我國銅礦資源較少，大部分依靠進口，近年來銅價飚升，電解銅價格一直在7萬元/噸左右，大有上漲到更高價位的市場趨勢。?

為了解決上述技術問題，已有人研制出鋼基復合銅和鋁基復合銅的閥桿螺母等滑動耐磨件的復合方法，利用該方法使雙金屬復合在一起，可以節約大量銅材，但目前仍存在復合不夠牢固等有關方面的問題。?

但現有技術的銅鋼復合技術，需要在鋼基體表面涂抹特殊化學復合劑，對人體有毒并有一定的環境污染，復合效率低，廢品率高，耗能大，復合強度低。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術存在的問題，提供一種不需涂抹任何化學復合劑，環境污染小、復合強度高的銅鋼雙金屬高溫滲透壓力復合方法。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：?

該銅鋼雙金屬高溫滲透壓力復合方法，其特征在于：由下列步驟：?

a、化學鍍銅：將鋼基體用精密鑄造工藝生產，并經過噴丸去銹處理，化學去油去銹清洗后，將鋼基體浸入一定濃度的硫酸銅溶液中，先在鋼基體表面附著一層銅，厚度3-5μm；?

b、高溫滲透：加熱熔融銅合金溫度1000-1200℃，加熱鍍銅的鋼基體溫度1000℃，將熔融銅合金澆入紅熱鋼基體內，在電爐中升溫至1200℃，保溫0.5小時；?

c、壓力熔合：將溫度1200℃內裝熔融銅合金的紅熱鋼基體，置入模具中，在熔融銅合金上加壓50-100Mpa，保壓2分鐘，銅合金與鋼基體在壓力下降溫熔合。?

硫酸銅溶液的配方：硫酸銅CuSO₄5H₂O?15g/L、甲醛10g/L、甲醇0.5g/L、碳酸鈉NaCO₃調節PH＝12、溫度30℃、鋼基體浸入硫酸銅溶液中的時間40分鐘。?

原理?

本發明意在尋求一種將現有銅件的基本體以鋼代之，使其有銅功能需求的表面，通過化學鍍銅、高溫滲透、壓力熔合的特殊冶煉熔接復合技術，以極高的結合強度復合一層銅，使銅只占物體總重量的10％以下，從而形成鋼基復合銅復合成金屬高性能產品。如：鋼基復合銅閥桿螺母，鋼基復合銅軸瓦，鋼基復合銅蝸輪等。?

與現有技術相比，本發明的銅鋼雙金屬高溫滲透壓力復合方法所具有的有益效果是：使用本發明生產的銅鋼復合件其結合面的抗拉強度，甚至超過了鋼基本體材料的抗拉強度，使用本發明的技術，可以實現大批量的工業化生產。本發明具有復合強度高，生產效率高，節能、無污染的特點，并開辟了一條大量節約有色金屬銅的重要途徑，為生產高質量、高強度、低成本的銅鋼復合產品提供了可靠的技術保障。?

具體實施方式

1、化學鍍銅：鋼基體用精密鑄造工藝生產，并經過噴丸去銹處理，以提高鋼基體的表面粗糙度。化學去油去銹清洗后，將鋼基體浸入一定濃度的硫酸銅溶液中，利用化學原理先在鋼基體表面附著一層銅，厚度3—5um，銅層雖薄但作用重要，起到鋼基體高溫下防氧化和銅原子遷移誘導作用。?

化學鍍銅溶液配比見表1：?

表1：?