[發明專利]一種銅合金焊絲、密封結構的制備方法及系統

在審

• 申請號: 202110873475.1
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113523647A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 戴俊豪;趙文斌;孫上林;錢康樂;張培鑫
• 申請（專利權）人: 浙江工業職業技術學院
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K9/173;B23K9/095;B23P15/00;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 周云

本發明涉及閘閥加工技術領域，具體涉及一種銅合金密封結構的制備方法及系統。包括清理干凈的灰鑄鐵母材閥芯密封表面；焊機將銅合金焊絲堆焊在閥芯密封層表面，在閥芯密封表面形成增材層；車削增材層至符合閥芯密封結構的規定尺寸。針對銅合金密封圈加工效率低，裝配效果不好和銅材耗量大的技術問題，本發明利用增材制造技術，大幅度簡化了以灰鑄鐵為母材的閘閥的閥芯密封層制備的工藝，車屑工作量和銅合金用量明顯減少，切屑廢料少，無需人工配裝閥芯和銅合金密封件，提高了自動化作業程度。

技術領域

本發明涉及閘閥加工技術領域，具體涉及一種銅合金焊絲、密封結構的制備方法及系統。

背景技術

閘閥大量用于工業、城市和生活設施管道，其中灰鑄鐵閘閥因其耐腐蝕、易鑄造和價格低廉優勢，在各種閥門種類中占有較大的份額。為了可靠啟閉閥門，在閥門體和閥芯的密封面配裝有牌號為H Pb59-1銅合金密封圈。其中閥芯的銅合金密封圈加工和配裝，現有技術一般現在閥芯的密封面車削加工安裝銅合金密封圈的座，再將銅合金車削加工成密封圈，采用過盈配合將銅合金圈壓入閥芯的安裝座，形成與閥芯一體的零件。該工藝車削工作量和銅合金用量大，切屑廢料多，需人工配裝閥芯和銅合金密封件，閘閥使用過程銅合金密封件易受侵蝕、加工精度影響，造成過盈配合失效而脫落。也有采用氧-乙炔在閥芯的密封面人工釬焊含錫青銅的技術，雖可滿足結合強度的要求，但人工釬焊過程需要添加硼砂助劑，環境惡劣，釬焊后的閥芯需要保溫嚴格控制溫度下降，生產效率低，釬焊質量與焊工技能有明顯的關聯，質量一致性存在問題，難以規模化推廣應用。CN201410683604.0提供了一種閥門密封面堆焊工藝，該技術是在鋼制母材上堆焊制備鎢鉻鈷合金等增材層，屬于常規技術，另外該技術工藝復雜，以手工堆焊為主，需要制備中間過渡層及復雜的熱處理。

發明內容

1、發明要解決的技術問題

針對現有電弧焊接技術和銅合金焊絲無法在灰鑄鐵母材表面制備符合結合強度要求的銅合金增材層的技術問題，本發明提供了一種銅合金焊絲、密封結構的制備方法及系統，它利用增材制造技術，能夠在灰鑄鐵閥芯表面制備符合結合強度要求的銅合金增材層，大幅度簡化了工藝，減少了車屑工作量和銅合金用量，無需人工配裝閥芯和銅合金密封件。

2、技術方案

為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：

一種銅合金焊絲，由以下成分組成：Zn：30～35％，Al：1.5～3％，Ni：0.5～1％，Si：1.5～3％，余量為Cu。

一種銅合金密封結構的制備方法，包括：清理干凈閥芯密封表面；焊機將銅合金焊絲堆焊在閥芯密封表面，在閥芯密封表面形成增材層；車削增材層至符合閥芯密封結構的規定尺寸。

可選地，所述增材層厚度不小于3mm。

可選地，所述銅合金焊絲直徑為0.8-2mm。

一種銅合金密封結構的制備系統，包括控制器、焊機及機械手，所述機械手和焊機均與所述控制器連接。

可選地，所述控制器控制焊機的輸出電壓、輸出電流、堆焊速度和焊絲回抽頻率。

可選地，所述焊機為氬弧熔化極焊機。

可選地，所述焊機的堆焊速度為8.0～8.5cm³/min。

可選地，控制器控制焊機的輸出電流不超過125A。

可選地，若焊機實際輸出電流高于焊機的最高輸出工作電流時，控制器控制銅合金焊絲回收。

3、有益效果

采用本發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果：