CN105351535A - 一种铝合金家用空调截止阀 - Google Patents

一种铝合金家用空调截止阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金家用空调截止阀,将阀体用铝合金替代了传统的铜合金,降低了生产成本及简化了制备工艺;本发明公开的热处理方式,能够提高铝合金的力学性能及延展性;结构上设有两个止水尖角,第二止水尖角在第一止水尖角的上方,并与其平行,增强止水性能;内采用橡胶类常用材料密封,外部螺帽与本体配合均采用硬密封,这样的双重密封将大大降低制冷剂的外泄漏。

Description

一种铝合金家用空调截止阀
技术领域
本发明涉及一种铝合金家用空调截止阀,特别是制冷家电领域以及铝合金热处理领域。
背景技术
空调截止阀使用在商业制冷系统、民用和工业空调设备上,生产空调阀常采用等温模锻方法制造,这种工艺对企业设备要求高,且等温锻造的模具材料昂贵、加工困难、模具加热装置复杂;此外行业中均采用铜合金材料制作,材料成本较高,工艺流线较长;而且使用中也常有渗漏现象发生。
发明内容
本发明的目的是提供了一种铝合金家用空调截止阀。
本发明的目的是提供了一种铝合金热处理方法。
本发明技术方案如下:
一种铝合金家用空调截止阀,包括压盖、密封垫、阀芯、止水面、阀体、内机接口、气嘴密封口、外连接连接口、外机连接口、第一止水尖角、第二止水尖角;其中:阀体的上部通孔设有内机接口,阀芯端面设有止水面,阀芯与内机接口螺纹连接,密封垫与内机接口的第一台阶过盈配合,压盖穿过密封垫与内机接口螺纹连接,内机接口的右侧设有气嘴密封口,阀体的左侧设有外连接连接口,内机连接口的另一端设有外机连接口,阀体的内腔设有第一止水尖角,阀体内腔还设有第二止水尖角,第二止水尖角在第一止水尖角的上方并与其平行。
内密封采用橡胶类常用材料密封,外部螺帽与本体配合均采用硬密封,这样的双重密封将大大降低制冷剂的外泄漏。
结构和设计上的改进优点在于:产品整体安装和使用保持不变,更换依然方便,但漏水现象大大降低,安全性更高,双重软硬密封,也使得泄漏率大大降低。
一种铝合金家用空调截止阀,包括阀主体部件及附属部件,所述阀主体部件包括阀体、阀芯、螺帽和铜管采用分体结构,先分别加工,再相互采用螺纹联结后焊接组合或直接焊接组合。阀体使用铝合金材料,铝合金各组份质量配比为:铜:0.27-0.35份,锰:0.15份,镁:0.85-1.1份,锌:0.25份,铬:0.04-0.15份,钛:0.15份,硅:0.55-0.6份,铁:0.7份,铝:97份;按组份称取金属原材料,原材料中间合金符合GB/T3190-1996。
本发明提供的是通过热处理提高铝合金力学性能,因此,热处理前的工艺,均按照工业生产铝合金方式制备获得,将各组分按比例混合,740℃-755℃熔炼3-4小时,熔炼后的铝液在720℃-730℃精炼静置10min后除渣,再将温度升至740±5℃,加入变质剂,变质剂为铝锶变质剂,熔化后静置15min,再将铝液快速转移至浇铸井,冷却后得铝合金棒材,再将铝合金棒材经过本发明提供的热处理进行强化。
本发明阀体使用的铝合金热处理工艺:将铝合金在3-3.5h由室温升至480-490℃,保温45min-1h;再经过30-45min升至560-570℃,保温3-4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置3-5min;空气中放置5h后,经过30-45min由室温升至155-165℃,保温2-2.5h;15-30min升至215-225℃,保温2-2.5h,空气冷却,得阀体使用的铝合金;成型工艺为切割和冷墩;通过这种工艺生产出来的铝合金,在抗拉强度,屈服强度,延伸率较常用铝合金有较大的提高。
由于铝合金切割易粘刀,针对这点,我们对刀具材料也进行了分类,当需要加工精度较高的产品时,刀具材料则选用细晶粒硬质合金、聚晶金刚石或者金刚石刀具;当需要加工精度很高的产品时,刀具材料选用金刚石;此外新的冷墩工艺,不但效率高,质量好,而且用料省,成本低;两种工艺的配合大大地简化了加工工艺难度,有利于批量生产制造,使铝合金及钢材料投入截止阀的使用成为现实,降低了截止阀的原材料成本,节约了资源,降低了环境污染,简化了工艺。
附图说明
图1是铝合金家用空调截止阀压盖和密封圈结构示意图。
图2是铝合金家用空调截止阀阀芯结构示意图。
图3是铝合金家用空调截止阀结构示意图。
图4是铝合金家用空调截止阀双止水尖角结构放大图。
图5是本发明铝合金与对照组拉伸曲线图。
附图说明:压盖1、密封垫2、阀芯3、止水面4、阀体5、内机接口6、气嘴密封口7、外连接连接口8、外机连接口9、第一止水尖角10、第二止水尖角11。
具体实施例
实施例1:一种铝合金家用空调截止阀,包括压盖1、密封垫2、阀芯3、止水面4、阀体5、内机接口6、气嘴密封口7、外连接连接口8、外机连接口9、第一止水尖角10、第二止水尖角11;其中阀体5的上部通孔设有内机接口6,阀芯3端面设有止水面4,阀芯3与内机接口6螺纹连接,密封垫2与内机接口6的第一台阶过盈配合,压盖1穿过密封垫与内机接口6螺纹连接,内机接口6的右侧设有气嘴密封口7,阀体5的左侧设有外连接连接口8,内机连接口6的另一端设有外机连接口9,阀体5的内腔设有第一止水尖角10,阀体5内腔还设有第二止水尖角11,第二止水尖角11在第一止水尖角10的上方并与其平行。
其制作步骤为:
(1)各组份按质量配比为铜:0.29份,锰:0.15份,镁:0.9份,锌:0.25份,铬:0.06份,钛:0.15份,硅:0.58份,铁:0.7份,铝:97份;
(2)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(3)热处理工艺:将得到的铝合金棒材在3h由室温升至485℃,保温45min;再经过30min升至570℃,保温4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置5min;空气中放置5h后,经过45min由室温升至155℃,保温2.5h;20min升至220℃,保温2h,空气冷却;
(4)将所得铝合金材料进行切割、冷墩,得阀体5;
(5)将阀体5与其他部件组装结合,安装中第二止水尖角在第一止水尖角的上方并与其平行;
(6)内密封采用橡胶类常用材料密封,外部螺帽与本体配合均采用硬密封。
实施例2:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.27份 0.15份 1.1份 0.25份 0.04份 0.15份 0.6份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3.5h由室温升至480℃,保温1h;再经过45min升至570℃,保温3h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置3min;空气中放置5h后,经过30min由室温升至165℃,保温2h;15min升至215℃,保温2.5h,空气冷却;
(3)将所得铝合金材料进行切割、冷墩,得阀体5;
(4)将阀体5与其他部件组装结合,安装中第二止水尖角在第一止水尖角的上方并与其平行;
(5)内密封采用橡胶类常用材料密封,外部螺帽与本体配合均采用硬密封;
其余同实施案例1。
实施例3:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.35份 0.15份 0.85份 0.25份 0.15份 0.15份 0.55份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3h由室温升至490℃,保温1h;再经过35min升至560℃,保温3.5h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置4min;空气中放置5h后,经过35min由室温升至155℃,保温2h;20min升至220℃,保温2.5h,空气冷却;
(3)将所得铝合金材料进行切割、冷墩,得阀体5;
(4)将阀体5与其他部件组装结合,安装中第二止水尖角在第一止水尖角的上方并与其平行;
(5)内密封采用橡胶类常用材料密封,外部螺帽与本体配合均采用硬密封;
其余同实施案例1。
实施例4:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.33份 0.15份 0.87份 0.25份 0.11份 0.15份 0.57份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3h由室温升至490℃,保温50min;再经过35min升至565℃,保温4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置5min;空气中放置5h后,经过35min由室温升至165℃,保温2.5h;20min升至215℃,保温2h,空气冷却;
(3)将所得铝合金材料进行切割、冷墩,得阀体5;
(4)将阀体5与其他部件组装结合,安装中第二止水尖角在第一止水尖角的上方并与其平行;
(5)内密封采用橡胶类常用材料密封,外部螺帽与本体配合均采用硬密封;
其他同实施案例1。
实施例5:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.26份 0.15份 1.15份 0.25份 0.06份 0.15份 0.62份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3.5h由室温升至490℃,保温1h;再经过30min升至570℃,保温4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置5min;空气中放置5h后,经过45min由室温升至165℃,保温2h;15min升至225℃,保温2.5h,空气冷却;
其余同实施案例1。
实施例6:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.30份 0.15份 0.8份 0.25份 0.17份 0.15份 0.52份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3h由室温升至485℃,保温45min;再经过30min升至560℃,保温4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置3min;空气中放置5h后,经过30min由室温升至155℃,保温2h;30min升至225℃,保温2.5h,空气冷却;
其余同实施案例1。
实施例7:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.4份 0.15份 0.7份 0.25份 0.08份 0.15份 0.5份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3h由室温升至490℃,保温50min;再经过35min升至560℃,保温3h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置4min;空气中放置5h后,经过35min由室温升至160℃,保温2h;20min升至225℃,保温2.5h,空气冷却;
其余同实施案例1。
实施例8:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.29份 0.15份 1.0份 0.25份 0.08份 0.15份 0.58份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3h由室温升至495℃,保温1h;再经过50min升至555℃,保温4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置4min;空气中放置5h后,经过30min由室温升至170℃,保温2.5h;15min升至220℃,保温2.5h,空气冷却;
其余同实施案例1。
实施例9:一种铝合金家用空调截止阀,其制作步骤为:
组份 Cu Mn Mg Zn Cr Ti Si Fe Al
含量 0.30份 0.15份 0.95份 0.25份 0.05份 0.15份 0.55份 0.7份 97份
(1)将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材;
(2)热处理工艺:将所得铝合金棒材在3.5h由室温升至475℃,保温1h;再经过35min升至575℃,保温4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置5min;空气中放置5h后,经过25min由室温升至155℃,保温2.5h;15min升至210℃,保温2.5h,空气冷却;
其余同实施案例1;
将实施案例1-9所制得铝合金材料与传统工艺下制得的铝合金作为对比例进行对比如下表:
从表中可以看出,只有采用本发明的组分配比以及热处理工艺的实施例1-4,不仅屈服强度和抗拉强度性能都有提高,而且延伸率也有所提高,其中优选方案为实施例2,可以得出,该工艺下生产的铝合金,保证了原有的延展性能,并且大大提高了铝合金的强度。
实施案例10:一种铝合金家用空调截止阀:
将实施案例1-4生产的空调截止阀装配后,进行泄漏试验,对照组选用常规合格空调截止阀,试验方法为:实施案例1-4,对照组均选取3个参与实验,将相同吸水纸包裹在空调截止阀第一止水尖角末端,每5天检查吸水纸情况。具体情况如下表:
注:+表示无明显变化;++表示轻微吸水;+++表示明显吸水;
可以看出,泄漏较目前所用空调截止阀有提高。

Claims (6)

1.一种铝合金家用空调截止阀,其特征在于:包括压盖(1)、密封垫(2)、阀芯(3)、止水面(4)、阀体(5)、内机接口(6)、气嘴密封口(7)、外连接连接口(8)、外机连接口(9)、第一止水尖角(10)、第二止水尖角(11);其中阀体(5)的上部通孔设有内机接口(6),阀芯(3)端面设有止水面(4),阀芯(3)与内机接口(6)螺纹连接,密封垫(2)与内机接口(6)的第一台阶过盈配合,压盖(1)穿过密封垫与内机接口(6)螺纹连接,内机接口(6)的右侧设有气嘴密封口(7),阀体(5)的左侧设有外连接连接口(8),内机连接口(6)的另一端设有外机连接口(9),阀体(5)的内腔设有第一止水尖角(10),阀体(5)内腔还设有第二止水尖角(11)。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金家用空调截止阀,其特征在于:所述第二止水角(11)在第一止水角(10)的上方并与其平行。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金家用空调截止阀,其特征在于:所述阀体(5)使用的是铝合金材料。
4.根据权利要求3所述的一种铝合金家用空调截止阀,其特征在于:阀体(5)使用的铝合金,各组份配比如下:铜:0.27-0.35份,锰:0.15份,镁:0.85-1.1份,锌:0.25份,铬:0.04-0.15份,钛:0.15份,硅:0.55-0.6份,铁:0.7份,铝:97份。
5.根据权利要求4所述的一种铝合金家用空调截止阀,其特征在于:阀体(5)使用的铝合金工艺为:将混合合金原料放入熔炼炉中,升温至745℃,保温4h,降温至725℃,精炼静置10min后除渣,将温度升至745℃,加入铝锶变质剂,熔化后静置15min,将铝液转移至浇铸井,冷却后,得铝合金棒材,将待处理铝合金在3-3.5h由室温升至480-490℃,保温45min-1h;再经过30-45min升至560-570℃,保温3-4h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置3-5min;空气中放置5h后,经过30-45min由室温升至155-165℃,保温2-2.5h;15-30min升至215-225℃,保温2-2.5h,空气冷却。
6.根据权利要求4或5所述的一种铝合金家用空调截止阀,其特征在于:阀体(5)使用的铝合金各组份按质量配比为铜:0.27份,锰:0.15份,镁:1.1份,锌:0.25份,铬:0.04份,钛:0.15份,硅:0.6份,铁:0.7份,铝:97份;热处理工艺:将铝合金在3.5h由室温升至480℃,保温1h;再经过45min升至570℃,保温3h;室温水冷却,要求15s内转移至水中,放置3min;空气中放置5h后,经过30min由室温升至165℃,保温2h;15min升至215℃,保温2.5h,空气冷却。
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