[發(fā)明專利]離心式鋼套內(nèi)壁復(fù)合銅套的工藝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011210653.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN112387949A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鳳雯;馬海寬;張春光;周延軍;王小勇;周小靜;馬安波;馬海芳;馬辰;劉全心;王長(zhǎng)學(xué);臧燕;龍婷利;張永進(jìn);李千千
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新鄉(xiāng)市海山機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): B22D13/02
• 分類號(hào): B22D13/02;B22D19/08
• 代理公司: 鄭州金成知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

本發(fā)明公開了一種離心式鋼套內(nèi)壁復(fù)合銅套的工藝方法，它包括以下步驟：a、根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸先制作一個(gè)鋼套，并對(duì)鋼套進(jìn)行清洗，保證鋼套內(nèi)壁的清潔度；c、在鋼套內(nèi)放入銅粉，并且將鋼套的兩端封閉；將鋼套放入爐中加熱，使銅粉熔化；c、將鋼套設(shè)置在高速離心機(jī)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，熔化的銅粉在離心力的作用下均勻復(fù)合在鋼套的內(nèi)壁上；d、銅液冷卻后，即可與鋼套牢固復(fù)合，形成完整的成品。本發(fā)明通過高速旋轉(zhuǎn)，是熔化的銅液在離心力的作用下與缸套內(nèi)壁完全融合，形成滲透一體化產(chǎn)品，提高二者的結(jié)合力，有效防止銅套脫落變形，延長(zhǎng)使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種外鋼內(nèi)銅的制作方法，特別是涉及一種離心式鋼套內(nèi)壁復(fù)合銅套的工藝方法。

背景技術(shù)：

銅是一種有色金屬，廣泛應(yīng)用于電力、輕工、機(jī)械制造、建筑業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域，具有良好的耐蝕性、耐磨性、鑄造性和優(yōu)異的力學(xué)性能，但是銅的硬度較低，成本較高。為了合理利用銅的優(yōu)異性能，同時(shí)避開銅的缺點(diǎn)，目前通常采用鋼制外套，并且在鋼制外套的內(nèi)壁上復(fù)合一層銅，這樣既利用了鋼的高強(qiáng)度和價(jià)廉，又利用了銅的耐磨性。但是在使用中，這種復(fù)合容易出現(xiàn)開裂的問題，銅層也會(huì)與鋼制外套脫開，其原因是在使用中，如果產(chǎn)生熱量，由于銅和鋼的熱脹系數(shù)不同，二者的變化量就不同，進(jìn)而形成開裂，針對(duì)這種情況，人們?cè)阡撝仆馓椎膬?nèi)壁上設(shè)置燕尾槽之類的定位溝槽，以提高鋼套與銅套之間的結(jié)合力，但是這種方式一是增加加工難度，二是沒有從根本上解決開裂的問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)合效果好且容易實(shí)施的離心式鋼套內(nèi)壁復(fù)合銅套的工藝方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種離心式鋼套內(nèi)壁復(fù)合銅套的工藝方法，包括以下步驟：

a、根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸先制作一個(gè)鋼套，并對(duì)鋼套進(jìn)行清洗，保證鋼套內(nèi)壁的清潔度；

b、在鋼套內(nèi)放入銅粉，并且將鋼套的兩端封閉；將鋼套放入爐中加熱，使銅粉熔化；

c、將鋼套設(shè)置在高速離心機(jī)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，熔化的銅粉在離心力的作用下均勻復(fù)合在鋼套的內(nèi)壁上；

d、銅液冷卻后，即可與鋼套牢固復(fù)合，形成完整的成品。

優(yōu)選方案：步驟a中，清洗劑采用硫酸溶液，所述硫酸溶液中H₂SO₄的摩爾分?jǐn)?shù)為3.1%～5.8%，有效加快清洗速度，清洗過程是：將硫酸溶液加熱到70～85℃，將鋼套浸入硫酸溶液中2～5min，當(dāng)鋼套尺寸大于清洗槽尺寸，鋼套放不到硫酸溶液里時(shí)，用刷子浸潤(rùn)硫酸溶液后再刷涂鋼套，進(jìn)行清洗。

步驟b中，在鋼套的兩端分別設(shè)置鋼板，并通過焊接使鋼板與鋼套的兩端連接，形成封閉的內(nèi)腔。

步驟b中，用毛刷在鋼套清潔的內(nèi)表面上涂刷一層硼砂水溶液，所述硼砂水溶液的厚度為0.1～0.15mm、溫度為80～90℃、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～4%；然后在高溫爐內(nèi)且在還原性氣體下加熱到900℃，保溫。

步驟c中，n=5520/（RP）^0.5，其中，n為高速離心機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位是：r/min；R為鋼套的內(nèi)表面半徑，單位是：cm；P為密度，單位是：g/cm³,離心完成后，立即噴水5～6min，當(dāng)鋼套外表面溫度為70～80℃時(shí)，停止噴水，鋼套外表面的溫度采用紅外線測(cè)溫器進(jìn)行測(cè)量。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明通過高速旋轉(zhuǎn)，是熔化的銅液在離心力的作用下與缸套內(nèi)壁完全融合，形成滲透一體化產(chǎn)品，提高二者的結(jié)合力，有效防止銅套脫落變形，延長(zhǎng)使用壽命。

2、本發(fā)明鋼套的兩端與鋼板連接，容易實(shí)施，并且密封性好，保證銅液在高速旋轉(zhuǎn)過程中不外泄，保證銅套的形成層厚，銅液冷卻后，將鋼板去掉即可，方便可行。