CN105385911A

CN105385911A - 一种潜水灯

Info

Publication number: CN105385911A
Application number: CN201510830376.XA
Authority: CN
Inventors: 马国富; 周孟君
Original assignee: NINGBO KOMAES SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NINGBO KOMAES SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2016-03-09

Abstract

本发明提供了一种潜水灯，属于照明技术领域。本潜水灯包括灯体、与灯体前端面连接的灯前盖以及与灯体后端面连接的灯后盖，灯体包括呈空心圆筒状且与灯前盖卡嵌连接的灯罩以及与灯后盖螺纹连接的灯筒，灯罩外侧壁上设有若干呈平行设置的灯罩防滑条，每个灯罩防滑条上均设有若干灯罩凹槽，灯筒外侧壁上均匀分布有若干呈轴向设置的灯筒第一凹槽，灯筒外侧壁上还均匀分布有若干与灯筒第一凹槽垂直的灯筒第二凹槽，每个灯筒第二凹槽呈环状且环绕在灯筒侧壁上。本潜水灯具有结构简单、操作简便、密封性能佳的优点。

Description

一种潜水灯

技术领域

本发明属于照明技术领域，涉及一种潜水灯。

背景技术

由于潜水灯是供水下照明，通常在水中作业时，将大量使用潜水灯，潜水灯因长期浸在水中，特别是海水，对灯体的密封性要求极高；

同时因人在水中作用，手不好掌握潜水灯从而造成潜水灯滑落等现象。

现市面上的潜水灯密封性差，且灯不易掌控，为水中作业带来了极大不便。

综上所述，为解决现有潜水灯结构上的不足，需要设计一种结构简单、操作简便、密封性能佳的潜水灯。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、操作简便、密封性能佳的潜水灯。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种潜水灯，包括灯体、与灯体前端面连接的灯前盖以及与灯体后端面连接的灯后盖，所述灯体包括呈空心圆筒状且与灯前盖卡嵌连接的灯罩以及与灯后盖螺纹连接的灯筒，灯罩外侧壁上设有若干呈平行设置的灯罩防滑条，每个灯罩防滑条上均设有若干灯罩凹槽，灯筒外侧壁上均匀分布有若干呈轴向设置的灯筒第一凹槽，灯筒外侧壁上还均匀分布有若干与灯筒第一凹槽垂直的灯筒第二凹槽，每个灯筒第二凹槽呈环状且环绕在灯筒侧壁上。

在上述的一种潜水灯中，所述灯罩的材料为锰铁合金材料，所述锰铁合金包括以下重量份数比的组分：铁100-300份，锰200-500份，硅50-80份，碳20-30份，碳化钛20-30份，钼10-20份，钪5-10份，镧5-10份。

所述锰铁合金的制备方法为：

S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒大小处于300-400目之间；

S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、500-700度真空烧结1小时，800-1000度真空烧结半小时，1100-1300度真空烧结半小时，1400-1500度真空烧结2小时。

在上述的一种潜水灯中，灯罩后端向内弯折形成灯罩连接件，所述灯罩连接件与灯筒固定连接。

在上述的一种潜水灯中，灯筒前端向内弯折形成灯筒连接件，所述灯筒连接件与灯罩连接件固定连接。

在上述的一种潜水灯中，灯罩与灯筒之间还设有卡接部，所述卡接部侧壁上设有若干卡接凹槽，所述卡接部两端均向内弯折形成卡接连接件，每个卡接连接件分别与灯罩连接件和灯筒连接件固定连接。

在上述的一种潜水灯中，灯前盖前端面为透明材质制成，灯前盖内侧面上具有反光材料。

在上述的一种潜水灯中，灯后盖前端向内弯折形成后盖连接件，所述后盖连接件与灯筒后端连接，灯后盖后端挖设有若干后盖通槽，灯后盖侧壁上设有若干后盖凹槽，所述后盖凹槽上覆盖有呈环状的防滑带。

在上述的一种潜水灯中，所述灯体的材料为铝合金材料，该铝合金材料由以下成分(以重量份数计)组成：Al：110-150份，Si：0.1-0.45份，Fe：0.46-0.65份，Cu：4.5-8份，Mn：0.45-0.8份，Mg：15-25份，Cr：1.8-4.5份，Zn：1.5-2.3份，Ti：0.8-1.3份，Zr：2.5-3.8份，PbS：1.5～3份，稀土元素：15-28份。

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其密度低，强度比较高，接近或超过优质钢，且塑性好，可加工成各种灯具的型材，具有优良的导电性、导热性和抗氧化性。其中，Al-Mg-Si系合金具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性，同时具有中等强度，在退火后仍能维持较好的操作性，但是其强度和导热性略显不够，影响成品的表面质量、导热性能以及成品灯具工作的稳定性。

因此，本发明优选采用Al-Mg-Si系合金制备灯的灯体，但是，本发明在该铝合金的基础上，先对铝合金的组成成分及其重量份数进行了上述的调整，以获得导热性、轻度等综合性能更好的铝合金材料。

本案在Al-Mg-Si系铝合金组成成分及其质量百分比的基础上，提高了Cu元素、Mg元素以及Zn元素的含量，并优选将(Cu元素+Mg元素)/Zn元素的质量比控制在13-14.3，使Cu元素能配合Zn元素使铝合金材料获得高强度、强耐蚀性和较好的塑性等性能，Cu元素和Al元素在合金中能形成足够量的强化相CuAl₂，同时Mg元素和Zn元素在合金中能形成足够量的强化相MgZn₂，进一步提高铝合金材料的强度。

在本案中，还进一步减少了Si元素和Fe元素的含量，减少合金中难溶或不溶的AlFeSi等脆性相的存在，从而有利于进一步提高本发明铝合金材料的断裂韧性等性能。进一步的，在合金中还加入了能够细化晶粒的PbS，控制冷加工前的晶粒大小，有利于提高产品的弹性模量以及疲劳强度。

此外，本发明在对铝合金的组成成分及其质量百分比的调整中，较为明显的是，本发明在Al-Mg-Si系铝合金的组成成分中添加了Zr元素和稀土元素。

其中：微量元素Zr有良好的可塑性和很强的耐腐蚀性，有效地提高了灯体的耐腐蚀性和抗氧化性能。添加上述微量的Zr元素可以抑制再结晶，提高铝合金再结晶温度，改善铝合金的强度、断裂韧性、抗应力腐蚀以及抗剥落(或层状)腐蚀性能。

具体的，Zr元素与Al元素生成高密度的亚稳Al₃Zr，高密度的亚稳Al₃Zr细小弥散，是一种极为有效的强化弥散体和再结晶抑制剂，从而对合金再结晶行为具有抑制作用，以获得具有完全非再结晶组织的各类半成品，使变形过程中产生的高密度位错和纤维组织得以保留下来。而非再结晶组织的存在使合金半成品具有更优良的抗腐蚀性能，Al₃Zr的强化弥散则有利于提高合金的断裂韧性和强度，因而Zr元素的添加可以有效改善铝合金的综合性能。

而由于本发明在铝合金材料中加入了适量的Zr元素，可以部分代替Cr元素和Mn元素，因此，本发明可以适当的降低了Cr元素和Mn元素的质量百分比。而降低Cr元素在铝合金材料中的含量可以降低AIFeCrSi相，提高合金中Mg₂Si相的含量，从而也可以提高合金的强度。

在本案中，为使得成品后的灯体具有良好的导热性，保证内部灯芯等机构的稳定工作，提高使用时的安全性能，在铝合金材料中加入了稀土元素。稀土元素的加入不仅可以起到微合金化的作用，还能与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，有一定的除氢、精炼、净化作用。同时，稀土元素化学活性极强，可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，使晶粒细化，有变质的作用，从而提高铝合金的强度、硬度和韧性，改善加工性能、耐热性、可塑性及可锻性。

作为本发明的进一步改进，所述灯体的铝合金材料由以下成分(以重量份数计)组成：Al：120份，Si：0.2份，Fe：0.5份，Cu：6份，Mn：0.6份，Mg：20份，Cr：3份，Zn：1.8份，Ti：0.9份，Zr：3份，PbS：2份，稀土元素：23份。

上述铝合金材料的技术方案是灯体铝合金材料的优化技术方案，通过上述优化配比，本案中铝合金材料的强度、耐腐蚀性、导热性能更佳，表面质量更好。

作为本发明的进一步改进，所述稀土元素为La元素和/或Ce元素和/或Nd元素和/或Yb元素和/或Y元素和/或Sc元素。即是说，本案中增加的稀土元素优选为选自La元素、Ce元素、Nd元素、Yb元素、Y元素、Sc元素中的至少一种，使得组成的铝合金具有较好的导热性，同时还具有较好的机械性能和较好的成型加工性能。

相对于现有的铝合金而言，由于本案中铝合金材料合理的组成，更由于特定稀土元素的加入，使得由该铝合金材料成型后的灯体导热性能提高20％以上，同时还获得了优异的高温抗氧化性能。

作为本发明的更进一步改进，所述稀土元素为Yb元素。经研究后，作为优选方案，在铝合金材料中添加Yb元素时，其铝合金的导热性能提高高达36％，而且该组成的铝合金的热膨胀系数也有所改变。进一步的，加入Yb元素后，会形成含Yb共格弥散相，基体保持形变回复组织，基体内未形成明显的亚晶组织，抑制了基体再结晶，提高了韧性。

具体的，未溶于基体的Yb主要以A1CuYb化合物形式存在，这些富稀土化合物多沿晶界分布，该富稀土化合物在300℃环境中能稳定存在于晶界，提高合金高温下晶界强度；而且Yb+Cr合金在热处理过程中还会析出一些弥散相粒子，这些弥散相含有Cr、Mn等元素，其中还有少量A1₂₀Cr₂Yb粒子；弥散相在合金中起到弥散强化作用，既能阻碍合金中位错滑移，也能强化合金高温下晶界强度，对提高合金室温、高温力学性能均有贡献。

作为本发明的更进一步改进，所述稀土元素为Yb元素和Sc元素，且Yb元素的重量份数是Sc元素重量份数的1.5倍-2倍。

进一步的，为提高导热性和稳定性，经研究后，在铝合金材料中进一步添加Sc元素时，并且控制Yb元素和Sc元素的重量比为1.5-2，Sc元素能与铝反应形成Al₃Sc相，具有很强的热稳定性，在高温下仍与基体保持共格关系，有利于提高铝合金材料的韧性、强度等性能。而且，在合金中同时添加Sc和Zr元素，由于两者物理、化学性质相近，Zr元素能代替Al₃Sc化合物中的部分Sc原子而形成Al₃(Sc，Zr)化合物，不仅继承了Al₃Sc化合物的全部有益的性质，而且热稳定性更高。

作为本发明的又一种改进，所述灯体的制备方法如下：

按照上述灯体的组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼，静置预设时间后进行除渣；

将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯体坯件，其中：上述的压射速度为120-150L/min，压射压力为90-110MPa；

将制成的灯体坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品，其中：上述表面处理为等离子体微弧氧化处理，上述后处理包括均匀化退火处理，且均匀化退火处理的温度为500-520℃，保温时间为13-15h。

上述灯体的制备工艺操作简单，易上手，成型后的灯体质量稳定。在最后，本发明对灯体坯件进行了最重要的表面处理，优选为等离子体微弧氧化处理，经过等离子体微弧氧化处理后得到最终成品，大幅度地提高了产品的表面硬度，超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度。此外，经等离子微弧氧化处理后的灯体在坯件原位生长陶瓷膜，结合牢固且致密均匀，具有良好的耐磨损性能、耐热性和抗腐蚀性，有效解决了灯体在使用过程中易磨损及腐蚀的问题，提高了灯体的使用寿命。

所述灯筒由锡青铜合金制成，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。

本发明中灯罩采用锡青铜合金材料制成，其中P的含量较高，有利于提高疲劳强度、弹性与耐磨性；PbS的加入能够细化晶粒，控制冷加工前的晶粒大小，有利于提高产品的弹性模量以及疲劳强度等；B和稀土元素Ce的加入均能细化铅质点，使之分布均匀，以改善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能，除此之外，稀土元素Ce的加入还可以提高锡青铜的弹性性能，从而提高产品的质量。

所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

所述锡青铜合金制备方法，包括以下步骤：

S1、按照上述灯罩的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料，将合金材料放入坩埚，快速加热至1400～1500℃进行熔炼，保温25～30min，使合金充分溶解；

S2、将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900～950℃，保温时间75～85min时对合金进行挤压；

S3、合金冷变形加工；

S4、在温度300～400℃下，进行多次退火；

S5、合金拉伸处理；

S6、将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30～60s。

锡青铜合金常用作弹性元件，是不可进行热处理强化的铜合金之一，但是锡青铜合金具有良好的冷加工性，且热加工性良好，有足够的强度、弹性、耐磨性、抗磁性和抗微塑性变形能力。

因此，对锡青铜合金进行熔炼、铸坯之后，对锡青铜合金进行冷变形加工，强烈的冷变形能使合金内部组织结构和材料性能上产生各向异性，形成强化机理，然后进行退火工艺，去除因冷变形加工带来的内部组织应力，稳定组织和尺寸，使锡青铜合金获得足够高的强度性能和弹性性能。

钝化处理是将金属与氧化性介质发生反应，在金属表面生成非常薄的一层致密的、覆盖性能好且能坚固地附在金属表面上的钝化膜。从而把金属与腐蚀介质完全隔开，防止金属与腐蚀介质直接接触，使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。

本发明中，对锡青铜合金进行钝化处理，能够进一步提高锡青铜合金的防腐蚀性。

步骤S3中，退火温度为360℃。

所述防滑带采用高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体制成，所述高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE49-59％；PTFE20-30％；无碱玻璃纤维5-15％，润滑剂5-15％；抗氧剂0.2-1.0％；余量为二氧化硅。

所述二氧化硅为包括二氧化硅颗粒Ⅰ与二氧化硅颗粒Ⅱ的混合物，其中二氧化硅颗粒Ⅰ的尺寸为5-10微米、二氧化硅颗粒Ⅱ的尺寸为4-8微米。

所述二氧化硅颗粒Ⅰ与二氧化硅颗粒Ⅱ的混合物中，二氧化硅颗粒Ⅰ的含量占混合物总质量的20-35％(二氧化硅颗粒Ⅰ这种具有较大尺寸的二氧化硅颗粒的存在是为了直接应对相对较大的外界应力冲击的，在受到外界直接冲击或者较大应力冲击时，其可以通过大颗粒在弹性体内的大阻力的弹性位移和复位，来进行缓冲，从而起到一次衰减的作用，同时因为具有较大的颗粒尺寸，受阻面积较大，从而可以通过较小的弹性位移即可形成足够的衰减，避免发生破坏性的撕裂，当然同样因其具有较大的尺寸，生产使用时的添加量需要适当控制，避免过量添加致使在弹性体中的结合不够牢靠，而会影响混合性能和整体强度)。二氧化硅颗粒Ⅰ、二氧化硅颗粒Ⅱ的混合物中，，二氧化硅颗粒Ⅱ的含量占混合物总质量的65-85％(二氧化硅颗粒Ⅲ这种材料具有较小的颗粒尺寸，其使用时极易发生堆积或者结块，而在整体结构中分布不均匀，从而影响材料的整体性能和质量)。两种尺寸的颗粒可以形成级配体系，起到良好的增强作用，同时使得受力冲击时，小颗粒之间相互碰撞的同时还可以碰撞到大尺寸颗粒，进行多次衰减，从而起到良好的冲击缓冲作用，提高抗冲击和耐摩擦性能。

所述二氧化硅为还经过偶联剂的表面预处理的，偶联剂的用量为二氧化硅总质量的1-3％，现有技术中，偶联剂的常规用量一般为填充剂用量的0.5～2％，只需要到达到对填充剂进行充分浸润即可，而用量较常规用量多是针对多孔结构的二氧化硅提出的，是为了提高对多孔结构的二氧化硅颗粒进行较为充分的处理，这里对本申请技术方案中的两种类型的二氧化硅颗粒的表面预处理要分门别类地进行，其中二氧化硅颗粒Ⅱ采用一般浸润使得颗粒表面被浸润即可，其仅仅是为了提高该两类物料与弹性体的整体的相容性；而对二氧化硅颗粒Ⅰ需要进行深层浸润(可以采用加压浸润或者常压蒸汽熏蒸或者高压蒸汽熏蒸等以提高偶联剂分子的能量，克服表面张力，从而实现对多孔的孔内表面进行浸润处理)，有利于在生产加工成型过程中，弹性体进入孔内，以使多孔与弹性体进行全面充分的接触粘结，从而显著地提高整理的机械性能和耐磨性能。

所述无碱玻璃纤维优选为无碱玻璃纤维，短切玻璃纤维的长度为1-3mm，直径为5-10μm。理论上无碱玻纤直径越细，长度越长，增强效果越好，但是达到某一临界点时，增强效果不增反减。若玻纤直径太细，易被剪切成细微粉末，从而失去玻纤的增强作用。若玻纤直径太粗，与TPEE和PTFE的粘接性就差，降低产品的力学性能。因此，本发明将无碱玻纤的长度和直径控制在上述范围，不仅可以保证无碱玻纤的增强效果，还可提高纤维与TPEE和PTFE之间的相容性。

与现有技术相比，本发明结构简单，因灯体一体化设置，灯前盖卡嵌在灯体内，灯后盖与灯体螺纹连接，密封性佳，同时在灯罩、连接部和灯筒的外侧壁上均设有防滑结构，且利用各个连接件改变灯罩、连接部和灯筒的直径，方便操作；灯体采用铝合金材料制成，并在铝合金材料中添加了Zr元素和稀土元素，使得成品后的灯体强度高、耐腐蚀性好且导热性能佳，也提高了使用寿命；锰铁合金强度高，且更耐腐蚀。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的结构示意图。

图中，10、灯体；20、灯前盖；30、灯后盖；31、后盖连接件；32、后盖通槽；33、后盖凹槽；331、防滑带；40、灯罩；41、灯罩防滑条；411、灯罩凹槽；42、灯罩连接件；50、灯筒；51、灯筒第一凹槽；52、灯筒第二凹槽；53、灯筒连接件；60、卡接部；61、卡接凹槽；62、卡接连接件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本潜水灯包括灯体10、与灯体10前端面连接的灯前盖20以及与灯体10后端面连接的灯后盖30，灯体10包括呈空心圆筒状且与灯前盖20卡嵌连接的灯罩40以及与灯后盖30螺纹连接的灯筒50，灯罩40外侧壁上设有多个呈平行设置的灯罩防滑条41，每个灯罩防滑条41上均设有多个灯罩凹槽411，灯筒50外侧壁上均匀分布有多个呈轴向设置的灯筒第一凹槽51，灯筒50外侧壁上还均匀分布有多个与灯筒第一凹槽51垂直的灯筒第二凹槽52，每个灯筒第二凹槽52呈环状且环绕在灯筒50侧壁上。

本发明结构简单，因灯体10一体化设置，灯前盖20卡嵌在灯体10内，灯后盖30与灯体10螺纹连接，密封性佳；同时在灯罩40和灯筒50的外侧壁上均设有防滑结构，操作者可握于灯罩防滑条41上，达到防滑的目的，灯罩凹槽411与灯罩防滑条41符合人体工学，可利用水底的压强将手掌与灯罩40贴合，第一凹槽与第二凹槽也符合人体工学，操作者可握于灯筒50外侧壁，方便操作。

铁粉和锰粉是锰铁合金的主要材料，两者需要进行过筛，确保铁粉和锰粉的颗粒度大致一致，当铁粉颗粒大小处于200-400目之间和锰粉颗粒大小处于300-400目之间时，铁粉与锰粉在真空烧结时能形成奥氏体，且碳包覆在铁原子上，隔绝氧气与铁原子的接触，当铁粉颗粒过大时，与锰粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂；当铁粉颗粒过小时，碳将很难包覆在铁原子上，铁原子极易被氧化或者腐蚀；同样当锰粉颗粒过大或过小时，与铁粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂。

锰铁合金中的层错是靠Shockley不全位错在滑移面上滑移形成的，而ε马氏体也是以层错形核，靠不全位错的扩展而长大，从晶体结构出发，根据位错运动理论，锰铁在本申请中的比例最佳。

在真空烧结时，逐步提升烧结温度，经球磨机混合后的粉体逐步升温，烧结出来的合金强度更大，脆性降低；若将球磨机混合后的粉体直接提温至1500度，将造成烧结的合金断裂，脆性明显加大。

实施例一：

铁100份，锰500份，硅80份，碳20份，碳化钛20份，钼20份，钪10份，镧5份，经下述步骤制成锰铁合金：

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、500度真空烧结1小时，800度真空烧结半小时，1100度真空烧结半小时，1400度真空烧结2小时。

铁和锰为锰铁合金的主要组成成分，铁粉过少，烧结的合金强度将降低，铁粉过多，烧结的合金脆性加大，强度降低；锰粉过多，合金强度降低，锰粉过少，合金脆性加大，强度降低；硅对合金起到脱氧的作用，大大降低了合金内的氧含量，硅过多，将导致合金的强度降低，硅过少，起不到脱氧的作用，合金耐腐蚀性能将大大降低；碳和碳化钛在球磨机中将与铁粉充分混合，在真空烧结时将包裹铁原子，隔绝铁原子与外界的连接，但又不破坏铁锰之间的金相，碳化钛起到加强硬度的作用，碳化钛过多，将破坏铁锰之间的连接，碳化钛过少，将无法达到加强硬度的作用；碳过多，将导致合金脆性增加，从而降低其强度；碳过少，将无法均匀包裹铁原子，导致耐腐蚀性大大降低；钼加强了碳化钛的作用，钼同时使锰铁合金晶粒细化，在高温时保持合金强度，钼过少，起不到上述作用，钼过多，将破坏碳包覆铁原子；钪用于改善锰铁合金的强度和硬度，钪过少则无法改善合金的强度和硬度，而钪过多，将破坏碳包覆铁原子，导致耐腐蚀性降低；镧增加合金的延展性，镧过少则无法改善合金的延展性，镧过多将破坏碳包覆铁原子，导致耐腐蚀性降低。

实施例二：

铁300份，锰200份，硅50份，碳30份，碳化钛30份，钼10份，钪5份，镧10份，经下述步骤制成锰铁合金：

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、700度真空烧结1小时，1000度真空烧结半小时，1300度真空烧结半小时，1500度真空烧结2小时。

实施例三：

铁200份，锰400份，硅60份，碳25份，碳化钛25份，钼15份，钪7份，镧8份，经下述步骤制成锰铁合金：

S3、真空干燥；

S4、过筛；

S5、600度真空烧结1小时，900度真空烧结半小时，1200度真空烧结半小时，1450度真空烧结2小时。

比较例一：

铁100份，锰500份，硅80份，钼20份，钪10份，镧5份，经下述步骤制成锰铁合金：

S3、真空干燥；

S4、过筛；

比较例二：

铁50份，锰600份，硅40份，碳50份，碳化钛50份，钼50份，钪30份，镧30份，经下述步骤制成锰铁合金：

S3、真空干燥；

S4、过筛；

序号	盐雾实验	拉伸试验	弯曲试验
				实施例一	未出现腐蚀物	符合标准ASTM E-8	不变形
实施例二	未出现腐蚀物	符合标准ASTM E-8	不变形
				实施例三	未出现腐蚀物	符合标准ASTM E-8	不变形
比较例一	出现大量腐蚀物	不符合标准ASTM E-8	不变形
				比较例二	出现少量腐蚀物	不符合标准ASTM E-8	变形

表1

优选地，灯罩40后端向内弯折形成灯罩连接件42，灯罩连接件42与灯筒50固定连接。

优选地，灯筒50前端向内弯折形成灯筒连接件53灯筒连接件53与灯罩连接件42固定连接。

灯罩连接件42和灯筒连接件53使得灯罩40与灯筒50两者的直径不同，灯罩40直径大于灯筒50直径，操作者无需观察即可感知握于潜水灯的部位，操作简便。

优选地，灯罩40与灯筒50之间还设有卡接部60，卡接部60侧壁上设有多个卡接凹槽61，卡接部60两端均向内弯折形成卡接连接件62，每个卡接连接件62分别与灯罩连接件42和灯筒连接件53固定连接。

卡接部60位于灯罩40与灯筒50之间，利用卡接连接件62使得灯罩40、灯筒50以及卡接部60的枝江不同，操作者无需观察即可感知握于潜水灯的部位，方便操作者掌控潜水灯；

同时卡接部60上设有卡接凹槽61，增强摩擦力，防止潜水灯滑脱。

优选地，灯前盖20前端面为透明材质制成，灯前盖20内侧面上具有反光材料。

灯光经灯前盖20内侧壁的反光材料反光，从灯前盖20前端面射出，增强了潜水灯效果，同时保证了潜水灯的密封性。

优选地，灯后盖30前端向内弯折形成后盖连接件31，后盖连接件31与灯筒50后端连接，灯后盖30后端挖设有多个后盖通槽32，灯后盖30侧壁上设有多个后盖凹槽33，后盖凹槽33上覆盖有呈环状的防滑带331。

后盖连接件31使得灯后盖30与灯筒50两者的直径不同，操作者无需观察即可感知握于潜水灯的部位，操作简便；

同时灯后盖30后端挖设的后盖通槽32，能方便操作者悬挂，方便操作者取用，同时灯后盖30侧壁上设有后盖凹槽33，增强灯后盖30的摩擦力，防止从操作者手中滑落，同时还在后盖凹槽33上覆盖防滑带331，防滑带331上均匀分布有多个呈长方形防滑凹槽，进一步增强灯后盖30的摩擦力，方便操作者使用。

灯体10的材料为铝合金材料，该铝合金材料由以下成分(以重量份数计)组成：Al：110-150份，Si：0.1-0.45份，Fe：0.46-0.65份，Cu：4.5-8份，Mn：0.45-0.8份，Mg：15-25份，Cr：1.8-4.5份，Zn：1.5-2.3份，Ti：0.8-1.3份，Zr：2.5-3.8份，PbS：1.5～3份，稀土元素：15-28份。

表1：本发明实施例1-5制备灯体10的铝合金材料的组成成分及其重量份数

实施例1：

按照上述表1中实施例1组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼，静置预设时间后进行除渣；将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯体10坯件，其中：上述的压射速度为120L/min，压射压力为110MPa；将制成的灯体10坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品，其中：上述表面处理为等离子体微弧氧化处理，上述后处理包括均匀化退火处理，且均匀化退火处理的温度为500℃，保温时间为13h。

实施例2：

按照上述表1中实施例2组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼，静置预设时间后进行除渣；将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯体10坯件，其中：上述的压射速度为130L/min，压射压力为90MPa；将制成的灯体10坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品，其中：上述表面处理为等离子体微弧氧化处理，上述后处理包括均匀化退火处理，且均匀化退火处理的温度为515℃，保温时间为14.5h。

实施例3：

按照上述表1中实施例3组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼，静置预设时间后进行除渣；将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯体10坯件，其中：上述的压射速度为140L/min，压射压力为100MPa；将制成的灯体10坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品，其中：上述表面处理为等离子体微弧氧化处理，上述后处理包括均匀化退火处理，且均匀化退火处理的温度为510℃，保温时间为14h。

实施例4：

按照上述表1中实施例4组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼，静置预设时间后进行除渣；将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯体10坯件，其中：上述的压射速度为145L/min，压射压力为95MPa；将制成的灯体10坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品，其中：上述表面处理为等离子体微弧氧化处理，上述后处理包括均匀化退火处理，且均匀化退火处理的温度为520℃，保温时间为15h。

实施例5：

按照上述表1中实施例5组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼，静置预设时间后进行除渣；将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯体10坯件，其中：上述的压射速度为150L/min，压射压力为105MPa；将制成的灯体10坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品，其中：上述表面处理为等离子体微弧氧化处理，上述后处理包括均匀化退火处理，且均匀化退火处理的温度为505℃，保温时间为13.5h。

对比例1与实施例3的区别仅在于：对比例1的灯体10采用普通Al-Mg-Si系铝合金材料制备得到。

对比例2与实施例3的区别仅在于：对比例2中制备灯体10的铝合金材料中不含Zr元素。

对比例3与实施例3的区别仅在于：对比例3中制备灯体10的铝合金材料中不含稀土元素。

对比例4与实施例3的区别仅在于：对比例5中制备得到的灯体10没有经过表面处理(即等离子体微弧氧化处理)。

将上述实施例1-5和对比例1-4制成的灯体10进行性能测试，测试结果如表2和表3所示。

表2：实施例1-5灯体10性能测试结果

表3：对比例1-4灯体10性能测试结果

从表2和表3可知，采用普通Al-Mg-Si系铝合金材料制成的灯体10和采用对比例2-3配方制成的灯体10的综合性能均不及本申请。而从对比例4可知，铝合金材料制成的灯体10不经过等离子体微弧氧化处理，由于铝合金材料本身的硬度(HB)较低，其表面硬度(HV)也较低。

优选地，灯罩40由锡青铜合金制成，锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。

实施例1

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：10份，P：15份，Zn：10份，Al：0.03份，PbS：5.5份，B：1份，Ce：0.20份，Cu：85份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1420℃进行熔炼，保温26min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900℃，保温时间78min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30s。

实施例2

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：20份，P：10份，Zn：5份，Al：0.06份，PbS：3.5份，B：0.2份，Ce：0.45份，Cu：95份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1500℃进行熔炼，保温30min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度920℃，保温时间85min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间60s。

实施例3

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。

将上述原料放入坩埚，快速加热至1480℃进行熔炼，保温28min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度950℃，保温时间82min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间45s。

对比例1

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：9份，P：17份，Zn：12份，Al：0.02份，B：1.2份，Ce：0.18份，Cu：83份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。

对比例2

锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：22份，P：9份，Zn：3份，Al：0.07份，PbS：3.4份，B：0.1份，Cu：96份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。

本发明还对锡青铜的成品进行弹性、抗拉、耐腐蚀等性能的测试，其中，在对锡青铜的耐腐蚀测试中，将各种组分加工而成的锡青铜分别浸入3％NaCl溶液进行浸泡实验，浸泡时间450h，之后将锡青铜取出除去腐蚀产物，然后将锡青铜用清水清洗干净并烘干。最后根据质量损失法计算腐蚀速率，得到以下结果：

表1实施例1-3及对比例1-2中锡青铜的性能测试结果

综上所述，本发明中采用配伍合理的锡青铜合金制作灯罩40，使灯罩40具有良好的弹性、耐压性且抗腐蚀性好，从而提高灯罩40的使用寿命。

实施例1

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE49％；PTFE22％；玻璃纤维6％；润滑剂6％；抗氧剂10100.3％；二氧化硅为余量。

实施例2

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE52％；PTFE25％；玻璃纤维8％；润滑剂8％；抗氧剂1680.5％；抗氧剂10100.4％；二氧化硅为余量。

实施例3

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括

(wt％)：TPEE55％；PTFE27％；玻璃纤维10％；润滑剂10％；抗氧剂1680.7％；抗氧剂10100.6％；二氧化硅为余量。

实施例4

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE57％；PTFE29％；玻璃纤维13％；润滑剂13％；抗氧剂1680.2％；二氧化硅为余量。

实施例5

本实施例中，高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE59％；PTFE30％；玻璃纤维15％；润滑剂15％；抗氧剂1680.2％；抗氧剂10100.2％；二氧化硅为余量。

以上实施例1-5进行磨损试验，测试条件：设备阿姆斯勒机；1.磨盘：ψ122mm(ψ0.4ft)，转速：185r/min，硬度：58-60HRC，表面粗糙度：Ra＝0.4μm；2.对磨时间：2h；3.负荷：30kg；4.试样尺寸：6mm*7mm*30mm。对比例在同等条件下进行测试。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种潜水灯，其特征在于，包括灯体、与灯体前端面连接的灯前盖以及与灯体后端面连接的灯后盖，所述灯体包括呈空心圆筒状且与灯前盖卡嵌连接的灯罩以及与灯后盖螺纹连接的灯筒，灯罩外侧壁上设有若干呈平行设置的灯罩防滑条，每个灯罩防滑条上均设有若干灯罩凹槽，灯筒外侧壁上均匀分布有若干呈轴向设置的灯筒第一凹槽，灯筒外侧壁上还均匀分布有若干与灯筒第一凹槽垂直的灯筒第二凹槽，每个灯筒第二凹槽呈环状且环绕在灯筒侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种潜水灯，其特征在于，所述灯罩的材料为锰铁合金材料，所述锰铁合金包括以下重量份数比的组分：铁100-300份，锰200-500份，硅50-80份，碳20-30份，碳化钛20-30份，钼10-20份，钪5-10份，镧5-10份。

3.根据权利要求1所述的一种潜水灯，其特征在于，灯罩后端向内弯折形成灯罩连接件，所述灯罩连接件与灯筒固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种潜水灯，其特征在于，灯筒前端向内弯折形成灯筒连接件，所述灯筒连接件与灯罩连接件固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种潜水灯，其特征在于，灯罩与灯筒之间还设有卡接部，所述卡接部侧壁上设有若干卡接凹槽，所述卡接部两端均向内弯折形成卡接连接件，每个卡接连接件分别与灯罩连接件和灯筒连接件固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种潜水灯，其特征在于，灯前盖前端面为透明材质制成，灯前盖内侧面上具有反光材料。

7.根据权利要求6所述的一种潜水灯，其特征在于，灯后盖前端向内弯折形成后盖连接件，所述后盖连接件与灯筒后端连接，灯后盖后端挖设有若干后盖通槽，灯后盖侧壁上设有若干后盖凹槽，所述后盖凹槽上覆盖有呈环状的防滑带。

8.根据权利要求1所述的一种潜水灯，其特征在于，所述灯体的材料为铝合金材料，该铝合金材料由以下成分(以重量份数计)组成：Al：110-150份，Si：0.1-0.45份，Fe：0.46-0.65份，Cu：4.5-8份，Mn：0.45-0.8份，Mg：15-25份，Cr：1.8-4.5份，Zn：1.5-2.3份，Ti：0.8-1.3份，Zr：2.5-3.8份，PbS：1.5～3份，稀土元素：15-28份。

9.根据权利要求1所述的一种潜水灯，其特征在于，所述灯筒由锡青铜合金制成，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。

10.根据权利要求7所述的一种潜水灯，其特征在于，所述防滑带采用高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体制成，所述高耐磨TPEE热塑性聚酯弹性体的原料组成包括(wt％)：TPEE49-59％；PTFE20-30％；无碱玻璃纤维5-15％，润滑剂5-15％；抗氧剂0.2-1.0％；余量为二氧化硅。