CN100422366C - 一种用于导管加工的低熔点合金及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工技术，涉及对管材特别是薄壁管材或类似薄壁零件的弯曲和机加方法的改进。本发明低熔点合金，其组分含量的重量比如下：铅25～32%，锡12～15%，镉9～13%，锌0～4%，锑0～5%，铋余量。本发明低熔点合金后能保证管子加工后的椭圆度要求，并可消除波纹、皱褶现象。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术，涉及对管材特别是薄壁管材或类似薄壁零件的弯曲和机加方法的改进。
背景技术
导管特别是薄壁管材或类似薄壁零件弯曲时容易出现椭圆变形或皱褶、波纹。对其进行机械加工时，如铣型面或车加工口部时易出现变形和豁口。现在一般使用先向管材中填松香的方法增强其强度再弯曲和机械加工，但是松香较脆，加工中因受力易碎，影响管子内部支撑效果，而且管端碎松香影响机床的精度，很难加工出合格零件。
发明内容
本发明的目的是：针对上述导管尤其是薄壁导管在弯曲和机械加工中出现的难点，提出一种能防止管材弯曲后出现波纹、皱褶或椭圆度超差以及机械加工管子型面后出现型面口部变形的填充物，以及该填充物的制备和使用方法。
本发明的技术方案是：一种用于导管加工的低熔点合金，其特征在于，其组分含量的重量比如下：铅25～32％，锡12～15％，镉9～13％，锌0～4％，锑0～5％，铋余量。
如上面所述低熔点合金的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)备料，将纯度99.9％以上的各个金属原料切割成米粒或绿豆状小颗粒；按比例称取各组分原料；
(2)熔炼合金，将加热熔炼炉电源开关打开，将元素按比例配好后放入熔炼炉中熔炼，将熔炼炉温度调到400～500℃，当元素加温到400～500℃后，搅拌2～3分钟，待熔液静止后，用勺子先从表面清理掉悬浮的杂质，再将熔液缓慢到入另一干净容器，注意不要将底部杂质混入，从而清理掉底部杂质；如此重复经过3～5次搅拌和清杂后，浇铸成小块冷却。
3、如权利要求1所述低熔点合金的使用方法，其特征在于，
(1)向被加工管材内浇注合金，具体为：将管子一端用木塞堵上，倾斜管子，用勺子从另一端缓慢浇注合金；
(2)待合金冷却后，对管材进行机械加工；
(3)从加工后的管件中清除合金，具体方法是：零件成形后，浸入沸水中让填料合金自动流出，然后用蒸汽冲洗，并立即放入冷水中急速冷却，再用压缩空气吹净；如果零件内壁还不清洁，将其再次放入沸水中，然后用油浸布条拉洗；或将其放在浓度为500～700克/升的浓硝酸槽中浸泡30分钟以上，取出后立即放入冷水中冲洗，并用压缩空气吹净。
本发明的优点是：
1、管子弯曲时，由于管壁薄，如不灌填料管子椭圆度达不到设计要求，但使用填松香的方法弯曲和机械加工，由于松香较脆，加工中因受力易碎，影响管子内部支撑效果，弯曲后易出现波纹、皱褶现象，而采用本发明填低熔点合金后既保证了管子椭圆度要求，又消除了波纹、皱褶现象。
2、机械加工时，如铣型面或车加工口部易出现变形、豁口。用填松香的方法机械加工，由于松香较脆，加工中因受力易碎，无法加工出合格零件。填低熔点合金后既保证了管子的强度，又方便加工。
表1对不用填料加工、用松香做填料加工及用低熔点合金做填料加工的效果进行了对比：
表1三种工艺方法的效果对比
| 工艺方法 | 弯曲 | 机械加工 |
| 无填料 | 弯曲时管子弯曲处变扁，产生褶皱。 | 管子壁薄，无法夹紧定位，由于零件壁薄，铣加工圆弧时产生豁口，变形。 |
| 用松香填料 | 由于弯曲半径小，弯曲处易出现波纹、皱褶现象，椭圆度不易保证 | 松香较脆，加工中因受力易碎，铣加工圆弧时产生松香飞溅，影响机床的精度；口部松香脱落，口部变形、豁口。 |
| 用本发明低熔点填料 | 填低熔点合金后增加了管子的强度、硬度，既保证了管子椭圆度的要求，又消除了波纹、皱褶现象 | 填低熔点合金后增加了管子的强度、硬度，便于夹紧定位，而且加工中因受力不易碎，铣加工圆弧时低熔点合金同管壁加工余量一起被刀具加工掉，成为铁削。 |
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。本发明所依据的原理是：铋、铅、锡、镉、锌等元素熔点在金属元素中较低，单独温度在400℃左右，根据物理和冶金原理，将它们按一定比例配制后加热溶解，可以是混合成共晶颗粒。共晶后的合金晶粒均匀，粗细一致，配制后的合金最高熔化温度为144℃，最低为41.5℃。
本发明的低熔点合金，其特征在于，其组分含量的重量比如下：铅25～32％，锡12～15％，镉9～13％，锌0～4％，锑0～5％，铋余量。
如上面所述低熔点合金的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)备料，将各个金属原料(纯度99.9％以上)切割成米粒或绿豆状小颗粒；按比例称取各组分原料；
(2)熔炼合金，将加热熔炼炉电源开关打开，将元素按比例配好后放入熔炼炉中熔炼，将熔炼炉温度调到400～500℃，当元素加温到400～500℃后，搅拌2～3分钟，待熔液静止后用勺子先从表面清理掉悬浮的杂质，再将熔液缓慢到入另一干净容器，注意不要将底部杂质混入，从而可以清理掉底部杂质。如此重复经过3～5次搅拌和清杂，最后浇铸成小块冷却。
如上面所述低熔点合金的使用方法，其特征在于，
(1)向被加工管材内浇注合金，具体为：将管子一端堵上(可用木塞)，倾斜管子，用勺子从另一端缓慢浇注合金；
(2)对管材进行机械加工；
(3)从加工后的管件中清除合金，具体方法是：零件成形后，浸入沸水中让填料合金自动流出，然后用蒸汽冲洗，并立即放入冷水中急速冷却，再用压缩空气吹净；如果零件内壁还不清洁，将其再次放入沸水中，然后用油浸布条拉洗；或将其放在浓度为500～700克/升的浓硝酸槽中浸泡30分钟以上，可根据工件具体结构可延长浸泡时间，取出后立即放入冷水中冲洗，并用压缩空气吹净。
实施例
按以下不同配比可得到不同熔点的合金：
例1、铋48％，铅32％，锡15％，锑5％，熔点95度。
例2、铋50％，铅26.7％，锡13.3％，镉10％，熔点70度。
例3、铋48％，铅25.63％，锡12.77％，镉9.6％，锌4％，熔点61度。
例4、铋50％，铅25％，锡12.5％，镉12.5％，熔点68度。
Claims (1)
1. 一种用于导管加工的低熔点合金的制备方法，低熔点合金的组分含量的重量比如下：铅25～32％，锡12～15％，镉9～13％，锌0～4％，锑0～5％，铋余量；其特征在于，制备步骤如下：
(1)备料，将纯度99.9％以上的各个金属原料切割成米粒或绿豆状小颗粒；按比例称取各组分原料；
(2)熔炼合金，将加热熔炼炉电源开关打开，将各组分原料按比例配好后放入熔炼炉中熔炼，将熔炼炉温度调到400～500℃，当各组分原料加温到400～500℃后，搅拌2～3分钟，待熔液静止后，用勺子先从表面清理掉悬浮的杂质，再将熔液缓慢倒入另一干净容器，注意不要将底部杂质混入，从而清理掉底部杂质；重复进行上述加热、搅拌和清杂过程3～5次后，浇铸成小块冷却。
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