[實(shí)用新型]鋼基復(fù)合銅雙金屬閥桿螺母

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820173656.3
• 申請日: 2008-10-20
• 公開（公告）號: CN201288747Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊明光;李春良
• 申請（專利權(quán)）人: 楊明光;李春良
• 主分類號: F16B37/00
• 分類號: F16B37/00
• 代理公司: 淄博科信專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 孫愛華

技術(shù)領(lǐng)域

鋼基復(fù)合銅雙金屬閥桿螺母，屬于閥門用滑動螺母領(lǐng)域。

背景技術(shù)

全國閥門生產(chǎn)企業(yè)有6000余家，基本上是用銅合金生產(chǎn)閥桿螺母，每年消耗銅資源20余萬砘。

有色金屬銅是一種重要的戰(zhàn)略資源，我國銅礦資源較少，大部分依靠進(jìn)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(shù)問題，已有人研制鋼基復(fù)合銅和鋁基復(fù)合銅的閥桿螺母等滑動耐磨件，可以節(jié)約大量銅材，但目前仍存在復(fù)合不夠牢固等有關(guān)方面的問題。

而且現(xiàn)有技術(shù)的銅鋼復(fù)合技術(shù)，需要在鋼基體表面涂抹特殊化學(xué)復(fù)合劑，對人體有毒并有一定的環(huán)境污染，復(fù)合效率低，廢品率高，耗能大，復(fù)合強(qiáng)度低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計一種使復(fù)合強(qiáng)度更高，大大提高了復(fù)合面軸向、環(huán)向的抗拉強(qiáng)度，質(zhì)量更可靠，不需要在鋼基體表面涂抹特殊化學(xué)復(fù)合劑，能夠節(jié)約貴重金屬銅，大幅度降低了生產(chǎn)成本的鋼基復(fù)合銅雙金屬閥桿螺母。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該鋼基復(fù)合銅雙金屬閥桿螺母，包括鋼基體，其特征在于：在鋼基體內(nèi)加工有凹孔槽，銅復(fù)合層通過高溫滲透銅鋼壓力復(fù)合法復(fù)合在鋼基體內(nèi)。

鋼基體內(nèi)加工的凹孔槽，豎向凹孔槽為四條，橫向凹孔槽為兩條。

鋼基體內(nèi)加工的豎向和橫向凹孔狀槽或根據(jù)設(shè)計需要而定，還可以是兩條、三條或多條。

凹孔槽寬度3mm、深度3mm。凹孔槽的作用是抗拉、抗扭、抗剪，使復(fù)合更牢固，大大提高了復(fù)合面軸向，環(huán)向的抗拉、抗扭強(qiáng)度，有效防止了鋼基與復(fù)合銅層的軸向環(huán)向位移。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的鋼基復(fù)合銅閥桿螺母所具有的有益效果是：非工作面用90％以上的鋼代替，并精鑄成內(nèi)表面帶凹孔槽的鋼基，其減磨工作面用10％以下的銅合金復(fù)合在鋼基上，通過高溫滲銹銅鋼壓力復(fù)合方法，使雙金屬牢固復(fù)合在一起，將優(yōu)秀碳鋼高強(qiáng)度的機(jī)械性能與銅合金的減磨性結(jié)合在一起。由于鋼基內(nèi)表面有凹孔槽，從而使復(fù)合強(qiáng)度更高，大大提高了復(fù)合面軸向、環(huán)向的抗拉強(qiáng)度，質(zhì)量更可靠，節(jié)約了貴重金屬銅，大幅度降低了生產(chǎn)成本。本鋼基復(fù)合銅閥桿螺母的復(fù)合方法不用涂抹任何化學(xué)復(fù)合劑，減少環(huán)境污染。

附圖說明

圖1是鋼基上帶凹孔槽的復(fù)合銅雙金屬閥桿螺母結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是鋼基上帶凹孔槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的A-A剖視示意圖。

圖1-3是鋼基復(fù)合銅雙金屬閥桿螺母的最佳實(shí)施例。其中：1鋼基體2銅復(fù)合層3豎向凹孔槽4橫向凹孔槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-3對本實(shí)用新型的鋼基復(fù)合銅雙金屬閥桿螺母做進(jìn)一步說明：

參照圖1-3：

閘閥用雙金屬閥桿螺母：由鋼基體1、銅復(fù)合層2、豎向凹孔槽3、橫向凹孔槽4組成，在鋼基體1內(nèi)加工的凹孔槽，豎向凹孔槽也就是與閥桿螺母軸線平行的凹孔槽為四條，在圓周上均勻分布。橫向凹孔槽也就是與閥桿螺母軸線垂直的為兩條，兩條橫向凹孔槽間距為20mmm。根據(jù)理論力學(xué)原理計算出的抗拉抗扭、抗剪強(qiáng)度，凹孔槽寬度3mm、深度3mm。既能滿足強(qiáng)度要求，又不浪費(fèi)銅材。銅復(fù)合層2通過高溫滲透銅鋼壓力復(fù)合法復(fù)合在鋼基體1內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施例只用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明。所述的豎向凹孔槽為四條，橫向凹孔槽為兩條，也可以根據(jù)設(shè)計需要增加或減少，凹孔槽也可以是圓形、方形、長方形等多種形狀；凹孔槽寬度3mm、深度3mm，也可以根據(jù)設(shè)計需要增加或減少深度。

高溫滲透銅鋼壓力復(fù)合方法如下：

1、化學(xué)鍍銅：閥桿螺母鋼基體1用精密鑄造工藝生產(chǎn)，在其復(fù)合面精鑄有網(wǎng)狀凹孔槽，凹孔槽寬度3mm、深度3mm，鋼基體1經(jīng)過噴丸去銹處理，通過噴丸提高鋼基體1的表面粗糙度。鋼基體1經(jīng)化學(xué)去油去銹清洗干凈后，浸入一定濃度的硫酸銅溶液中，利用化學(xué)原理，在鋼基體1表面附著一層銅，厚度3—5um，銅層雖簿但很重要，它起到了鋼基體1高溫下防氧化和銅原子向鋼基體1中遷移誘導(dǎo)作用。

2、高溫滲透：將熔融銅合金澆入紅熱的鋼基體1內(nèi)，在電爐中1200℃，保溫0.5小時，高溫過熱狀態(tài)下的銅原子很活躍，向鋼基體1中遷移的速率大，鋼在紅熱高溫下鋼原子間隙加大，有利于銅原子向鋼基體1中遷移，滲透層厚度經(jīng)金相檢測≥80um。

3、加壓熔合：將1200℃紅熱的鋼基體1(內(nèi)裝熔融銅合金)，置入特殊設(shè)計的模具中，用油壓機(jī)加壓60MPa，保壓2分鐘，在壓力下降溫熔合，銅復(fù)合層2致密無氣孔無砂眼，形成了銅鋼滲透熔接合金層，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度的熔合。