CN102151980A

CN102151980A - 钛铝复合金属炊锅的制造方法

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Publication number: CN102151980A
Application number: CN 201110057951
Authority: CN
Inventors: 宋洪海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: CN102151980B

Abstract

一种钛铝复合金属炊锅的制造方法，开发出了一种新的现代厨房高端炊具材料的获取及高端炊具产品制造的特殊工艺。其制造方法包括：先将待复合的钛薄板和铝板圆片的结合面打磨抛光，然后放入真空容器中，在真空度10^-2-10^-5Pa，保持温度在520~600℃，压强6~12N/mm²的工艺条件下，进行真空扩散焊接，真空扩散焊接时间为0.5~1小时；自然冷却至室温，从真空容器中取出，为钛铝复合板成品；将钛铝复合板成品经拉伸模具拉伸成型，成为锅体结构，经过对锅胚件切边，修磨，内外表面抛光，外表面阳极化，锅体打孔，并配置合适的手柄或锅耳成为炊锅成品。其方法所制造的炊具可以在任何炉具上使用，与传统锅具比较，特点突出。

Description

钛铝复合金属炊锅的制造方法

技术领域

本发明涉及炊具类技术领域，包括复合金属材料制作，复合金属材料冷加工成型，表面电化学处理等多个学科行业，具体是一种钛铝复合金属炊锅的制造方法。

背景技术

钛金属是现代高科技材料，广泛应用在航空航天，精细化工，医疗等行业。就生命科学而言，钛金属是亲生物金属，移植在人的身体内几十年可没有毒副作用；有报道指出，钛能刺激吞噬细胞，使免疫力增强这一作用已被证实；钛还是唯一的对植物神经和味觉神经没有作用的金属。由此，钛金属是十分理想的锅具制作材料。但是，单质金属钛的导热性较差，仅是金属铝的1/16，从热传导功能角度来看其不适合用来制作锅具。所以如何利用金属钛的优良性能，又可克服钛材料的热传导功能较差的缺点是金属钛制作锅具的难题。采用钛铝复合板制造锅具很好的解决了上述问题。锅具家族再添新贵：钛铝复合锅具既具有钛金属的无毒、美味、美观、卫生洁净的健康特点，又具有均热、快捷、无油烟、不粘锅、节能、经久耐用等新锅具的特色。所以利用钛铝复合金属制造锅具的方法亟待开发和研究。

在现有技术中，爆炸焊接是一种制造异金属层状复合板的工艺技术，已经被广泛应用于钛/钢、炭钢/不锈钢、铜/铝、铜/钢等双层或多层复合板材料的生产中。但是，由于自身工艺的局限性，爆炸焊接具有在生产过程中产生噪声和地震波，对爆炸场附近环境和居民造成影响的缺点，所以爆炸加工场一般都建在偏远的山区。同时爆炸加工露天作业受天候影响较大。所以一种新的钛铝复合金属炊锅的制造方法是本发明的研究所在。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种方便可行、安全可靠的钛铝复合金属炊锅的制造方法，开发出了一种新的现代厨房高端炊具材料的获取及高端炊具产品制造的特殊工艺。其方法所制造的炊具可以在任何炉具上使用，与传统锅具比较，特点突出。

本发明的技术方案是：该钛铝复合金属炊锅的制造方法，其制造方法包括：先将待复合的钛薄板和铝板圆片的结合面用机械打磨抛光，然后放入真空容器中，在真空度为10^-2 _-10^-5Pa，保持温度在520~600℃，压强为6~12N/mm²的工艺条件下，进行真空扩散焊接，真空扩散焊接时间为0.5~1小时；自然冷却至室温，从真空容器中取出，为钛铝复合板成品；

将钛铝复合板成品经拉伸模具拉伸成型，成为锅体结构，制造出锅坯件，经过对锅胚件切边，修磨，内外表面抛光，外表面阳极化，锅体打孔，并配置合适的手柄或锅耳，成为钛铝复合金属炊锅成品，所述炊锅内表面为钛薄板，锅具基体为铝板。

所述的钛薄板和铝板圆片可根据需要设定为：用于生产炒锅、煎锅、压力锅、电饭煲内胆、蒸锅的圆片。

为了实现在电磁炉等炉具上的使用，所述钛铝复合金属炊锅锅底采用机械方法铆接一片不锈钢磁性材料或采用热喷涂方法复合一层导磁材料。

放入真空容器中经打磨抛光的钛薄板和铝板圆片为单片进行扩散焊接的钛铝复合板、或者多片叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板。

为了防止多片钛铝复合板间发生焊接，在多片叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板之间不需要焊接的表面，敷涂有一层非金属材料阻隔剂。

本发明所需钛薄板的厚度一般为0.1-0.5毫米；铝板的厚度为0.5-5毫米。

本发明所述铝板为纯铝板，也可是铝合金板。

本发明的真空容器放置于压力机工作台和压力机动梁之间，所述压力机动梁和工作台分别在与所述真空容器的接触面设置上、下加热板，所述上、下加热板与所述真空容器紧密接触，所述压力机动梁和工作台与所述上、下加热板的结合部分别设有绝热板；所述真空容器通过密封管路外接真空系统，所述真空系统与所述真空容器之间设置真空阀。

所述真空容器侧壁设有检测和控制所述加热板加热温度的温度传感器。

所述真空容器内放入需要进行扩散焊接的钛薄板和铝板后，与其上盖之间焊接固定，再利用所述真空系统实现真空状态。

本发明的优点及积极的技术效果是：首先，本发明所述锅具的内表面为一层金属纯钛薄板，锅具基体为金属纯铝板或铝合金薄板，锅具内表面的钛金属是无毒、美味、卫生、洁净、健康的亲生物金属；基体的铝金属导热性能好，锅具具有轻质、节能、快捷、均热的优点。另外，在锅具的底部采用机械方法铆接一片磁性不锈钢材料或采取喷焊方法复合一层磁性不锈钢材料，使之与锅体成为一体，则锅具可以在任何炉具上使用（包括电磁炉）；锅具的外表面经过阳极化处理，为一层硬质氧化铝薄膜，使得锅具外表面质地坚硬，防划伤，抗热腐蚀，保证锅具经久耐用；这种锅具形状多样，可以是平底锅或弧形底锅；本发明所制成的锅具烹饪的菜肴色泽味道俱佳，搁置一夜也不会发生变化、保鲜效果好。最重要的是，本发明采用扩散焊接技术实现钛铝复合，为制造金属炊具提供了卫生、健康的材料，且比较爆炸焊接技术，安全可靠无噪声污染等。

附图说明

结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明工艺中扩散焊接的结构示意图；

图2是利用本发明制成的锅体结构Ⅰ；

图3是利用本发明制成的锅体结构Ⅱ；

图4是利用本发明制成的锅体结构Ⅲ；

图5是利用本发明制成的锅体结构Ⅳ。

图中序号说明：1压力机动梁、2绝热板、3上加热板、4真空容器上盖、5温度传感器、6真空容器、7下加热板、8绝热板、9压力机工作台、10钛薄板、11铝板或铝合金板、12非金属材料阻隔剂、13真空阀、14真空系统、15手柄或锅耳、16不锈钢磁性材料。

具体实施方式

根据图1-5对本发明作详细描述。本发明是采用航空航天领域的先进复合板技术，将钛与铝这两个熔点相差1000℃的金属扩散焊接成为复合板，再进一步深加工成为锅具。

本发明主要包括两个部分，第一个部分是钛铝复合材料（钛铝复合板）的制造方法：首先将钛薄板10和铝板11圆片复合的结合面用机械方法打磨并且清理干净，放在真空容器6中，在真空度10^-2 _-10^-5Pa、温度520°C~600℃、压强为6~10N/mm²的工艺条件下，进行真空扩散焊接，时间为0.5~1小时，其中，真空容器6的温度最佳范围在550~600℃。然后自然冷却至室温，打开真空容器6，取出钛铝复合板，钛铝复合材料的制造过程完毕。钛铝复合板钛薄板10厚度一般为0.15~0.5mm，铝板11厚度为0.5~5mm；规格为（300~1000）mm x （300~1000）mm或直径300~1000mm。

第二个部分是利用上述第一部分的钛铝复合板制成炊锅：首先在模具上将复合板整理成需要的工艺尺寸的圆片，然后将钛铝复合板成品经拉伸模具拉伸成型，成为锅体结构，制造出锅坯件，经过对锅胚件切边，修磨，内外表面抛光，外表面阳极化，根据锅具的情况，有的锅具如电饭煲胆，直接可以使用了；有的需要在锅体打孔，并配置合适的手柄或锅耳15，成为钛铝复合金属炊锅成品，锅具形状可以是平底锅和弧形底锅（如图2-图5）其中，炊锅内表面为钛薄板10，锅具基体为铝板或铝合金板11。本发明钛薄板10和铝板11圆片可根据需要设定为：用于生产炒锅、煎锅、压力锅、电饭煲内胆、蒸锅的圆片。

另外，为了保证本发明能够在电磁炉上使用，在锅的底部采用机械方法铆接一片不锈钢磁性材料16或采取热喷涂方法复合一层不锈钢磁性材料，使之与锅体成为一体。使用电磁炉时，锅底的磁性不锈钢产生的热量传递给锅体，实现能量转换。这是钛铝复合锅具的改进型品种。

下面对本发明实现扩散焊接的设备加以介绍：真空容器6放置于压力机工作台9和压力机动梁1之间，压力机动梁1和工作台9分别在与真空容器6的接触面设置上、下加热板3、7，上、下加热板3、7与真空容器6紧密接触，加热板3、7与压力机相互结合成为机械压力系统；压力机动梁1和工作台9与上、下加热板3、7的结合部分别设有绝热板2、8，在保证机械系统压力传递的同时阻隔热量传递；真空容器6通过密封管路外接真空系统14，真空系统14与真空容器6之间设置真空阀13；真空容器6侧壁设有温度传感器5，用以检测真空容器6内的加热温度，进而反馈到加热电路，控制加热板的加热温度；真空容器6内放入需要进行扩散焊接的钛薄板10和铝板11后，与其上盖4之间焊接固定形成密封空间，再利用真空系统14实现真空状态。真空容器6可以是不锈钢板或钢板制作。上述装置保证了密封在容器里的钛铝复合板实现真空压力扩散焊（如图1所示）。

本发明的钛铝复合板扩散焊接可以是单片进行，也可以多片叠放一起焊接。多片焊接时，不需要焊接的表面以及板材与真空容器的接触面均敷涂一层非金属材料阻隔剂12。

本发明利用扩散焊接技术实现了复合金属炊锅制造领域的突破，非常具有实用价值和经济价值。

Claims

1.一种钛铝复合金属炊锅的制造方法，其制造方法包括：先将待复合的钛薄板和铝板圆片的结合面用机械打磨抛光，然后放入真空容器中，在真空度为10^-2 _-10^-5Pa，保持温度在520~600℃，压强为6~12N/mm²的工艺条件下，进行真空扩散焊接，真空扩散焊接时间为0.5~1小时；自然冷却至室温，从真空容器中取出，为钛铝复合板成品；

2.根据权利要求1所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：所述的钛薄板和铝板圆片为：用于生产炒锅、煎锅、压力锅、电饭煲内胆、蒸锅的圆片。

3.根据权利要求1所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：所述钛铝复合金属炊锅锅底采用机械方法铆接一片不锈钢磁性材料或采用热喷涂方法复合一层导磁材料。

4.根据权利要求1所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：放入真空容器中经打磨抛光的钛薄板和铝板圆片为单片进行扩散焊接的钛铝复合板、或者多片叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板。

5.根据权利要求4所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：在多片叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板之间不需要焊接的表面，敷涂有一层非金属材料阻隔剂。

6.根据权利要求1所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：钛薄板的厚度为0.1-0.5毫米；铝板的厚度为0.5-5毫米。

7.根据权利要求1所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：所述铝板为纯铝板或铝合金板。

8.根据权利要求1所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：所述真空容器放置于压力机工作台和压力机动梁之间，所述压力机动梁和工作台分别在与所述真空容器的接触面设置上、下加热板，所述上、下加热板与所述真空容器紧密接触，所述压力机动梁和工作台与所述上、下加热板的结合部分别设有绝热板；

所述真空容器通过密封管路外接真空系统，所述真空系统与所述真空容器之间设置真空阀。

9.根据权利要求8所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：所述真空容器侧壁设有检测和控制所述加热板加热温度的温度传感器。

10.根据权利要求8所述的钛铝复合金属炊锅的制造方法，其特征是：所述真空容器内放入需要进行扩散焊接的钛薄板和铝板后，与其上盖之间焊接固定，再利用所述真空系统实现真空状态。