CN106367642B

CN106367642B - 电磁水表管道

Info

Publication number: CN106367642B
Application number: CN201610771285.8A
Authority: CN
Inventors: 华吉; 华胜
Original assignee: Yinzhou City Ningbo Tatsu Tatsu Auto Parts Factory (general Partnership)
Current assignee: Tianjin Kingflying Technology Co ltd
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: CN106367642A

Abstract

本发明公开一种电磁水表管道，由铝合金制成，所述管道有两端口、中间部、承接部组合而成。所述两个端口呈圆柱形，所述中间部呈腰鼓状，上述承接部平润连接所述的中间部和所述两端口，使电磁水表管道呈两端开口大中间开口小的通道结构。本发明结构简单，安装便捷，携带方便，测量精度高，具有较强的耐磨性和力学性能，应用广泛，工作时无需苛刻的运行条件。

Description

电磁水表管道

技术领域

本发明涉及水表计流领域，尤其涉及一种电磁水表管道。

背景技术

目前，水表的应用非常广泛，有直接接电使用的水表，有电池供电电磁水表，直接接电水表使用起来很不方便，断电便停止记流。而电池供电电磁水表解决了这方面的不便，不需要苛刻的工作条件。但是，现有的电池供电电磁水表的管道设计很复杂，安装携带都不方便，且力学性能和耐磨性不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种电磁水表管道。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种电磁水表管道，由铝合金制成，其包括：

两个端口，所述两个端口呈圆柱形；

中间部，所述中间部呈腰鼓状，两平面相互平行、两弧面互相对称；

两承接部位，所述两承接部位连接所述两个端口和所述中间部位，使电磁水表管道呈两端开口大中间开口小的通道结构；

所述铝合金成分按质量百分比为：Si1～2％，Fe0.1～0.2％，Mn0.2～0.4％，Cu0.5～2％，Mg1.5～3.5％，Zn6～10％，Ce0.1～0.25％，Y0.1～0.2％，余量为铝，其中Ce与Y的比值为1～2∶1。

本发明的铝合金配比中，加入0.1～0.2％的Si可以改善流动性能，同时提高合金的抗拉强度和硬度，如果加入量过大，会结晶析出Si，导致铝合金的切削性降低，合金中的Cu元素也会形成Al-Mg-Cu合金，增强合金的力学性能，但是Cu元素加入量过大会导致铝合金的耐蚀性降低，Zn的加入可以提高合金的致密性，而且Zn在Al中的溶解度大，可以提高铝合金的强度，在合金中加入Ce和Y元素，Ce和Y的内层电子处于不饱和状态，而且原子半径较大，容易失去电子层最外层的两个S电子和次外层的一个5d电子，可以与铝合金中的气体还有杂质发生反应，对铝合金溶体起到净化的作用，Ce和Y还可以固溶在基体中，与空位之间具有较强的相互作用能，可以阻止位错与溶质原子的迁移，Ce和Y在铝合金从液相结晶的过程中还可以细化晶粒，钉扎位错，而Ce与Y的比值为1～2：1时，可以起到最大的协同作用，最大限度提升铝合金的性能。

进一步的，所述中间部设有条形突起，所述条形突起中八根条形突起环绕中间部，所述中间部的两平面各设有八根横向条形突起，所述八个横向条形突起分为两排，其均匀分布在中间部平面上与环绕条形突起垂直交错；每个平面均设有四个螺纹通孔；所述螺纹通孔处于所述条形突起的空隙处，上述两平面相互对称；中间部两弧面对称设有两个第一通槽，所述第一通槽由一个圆槽和一个圆台形槽组成，所述圆槽和所述圆台形槽为同轴槽。

进一步的，所述两承接部其一承接部设有一个第二通槽，所述第二通槽由一个圆槽和一个圆台形槽组合而成；所述两承接部位的另一承接部对称设有两个第一耳座。

进一步的，所述两个端口与所述两承接部位的连接处各均匀设有四个第二耳座。

进一步的，所述Mg、Si含量比值为2～2.5∶1。

在合金中加入Mg元素，可以形成Al-Mg-Si合金，在合金形成的过程中，会析出Mg2Si中间相，此中间相呈弥散状态，会促使d固溶体结晶点阵发生畸变，从而提高铝合金的力学强度，但是如果Mg、Si元素的比值过大，会使熔铸过程中，Mg被氧化形成杂质，使铝合金变脆。

进一步的，元素Ce与Y的总量按质量百分比不大于0.3％。

由于Ce与Y在铝液中的溶解度不大，所以要严格控制Ce与Y如果加入的量过大，Ce与Y元素反而会在晶界上析出，形成低熔点共晶体，降低的铝合金的性能。

一种电磁水表管道的制备方法，S1：将熔炼炉预热至200～300℃；

S2：配置所述成分的原料，将原料混合均匀后，加入熔炼炉中升温至 680～700℃完全熔化为铝液，其中原料铝分3～5次分别加入；

S3：向铝液中加入质量百分比为0.5～0.8％的精炼剂，加入质量比为 1.5～2∶4～5∶1的氟化钠，氯化钠，氯化钾混合物，所述混合物的加入量为按质量百分比1.5～2％；所述精炼剂为质量百分数60～70％的六氯乙烷，10～20％的氟硅酸钠，10～20％的光卤石的混合物，经过除气精炼15～20min后静置 5～10min，将精炼除渣后的铝液浇注成铝锭，铝锭加工后得到半成品；

S4：将半成品放入到摩尔比为18～20∶1的磷酸钠溶液或与硼酸钠溶液的混合溶液中，使用非对称交流电源等离子电解50～70min，洗净后放入成分为硫酸镍410～500g/L，氯化镍5～9g/L，硼酸41～60g/L，碳化硅50～100g /L，应力消除剂1～3g/L，分散剂0.1～0.3g/L的电镀液中，电镀20～30min 得到电磁水表管道成品，在电镀中加入厚度为8～10nm的石墨烯片，所述石墨烯片尺寸为100～200nm。

在加入原料之前，对熔炼炉进行预热，可以减少原料加入后形成过多的铝渣，减少杂质的产生，而将原料铝分批加入，可以保证其他元素的原料与铝之间可以充分混合，保证熔炼的质量。质量百分数60～70％的六氯乙烷，10～20％的氟硅酸钠，10～20％的光卤石的混合物可以在高温下快速分解，与铝液中的氢和杂质结合溢出到铝液的表面，保证铝液熔炼后具有较好的性能，通过使用本发明提供的混合物，通过协同作用更能提高与氢和杂质的结合能力，得到的最终产物性能更好。质量比为1.5～2∶4～5∶1的氟化钠，氯化钠，氯化钾混合物对铝合金熔炼细化效果好，实际利用率高，使用量大大节省；可以更均匀地进入所有待细化的铝合金液，故细化后的组织均匀，无粗细晶粒交错的混晶区，从而大大提高了合金的强度和延伸率，减少了裂纹等废品；使细化处理和合金液凝固时间大为缩短，提高了生产效率。首先对半成品表面进行等离子电解，然后使用电镀液进行电镀能够增强电镀层的结合力，有效防止电镀层的脱落，本发明中使用硫酸镍410～500g/L，氯化镍5～9g/L，碳化硅50～100g/L，可以形成镍和碳化硅的复合层，同时加入石墨烯片，形成的多相电镀层可以有效提高铝合金表面的性能，最终铝合金的耐磨性，耐蚀性都有很大的提升，并且本发明中使用纳米厚度和尺寸的石墨烯片，可以更好地复合在镍-碳化硅复合层中，与镍-碳化硅复合层协同发挥最大的作用。

进一步的，所述精炼过程中，从熔炼炉底部通入氮气与四氯化碳的混合气体，所述混合气体中氮气与四氯化碳按体积比为5～6∶1。

CC14可以在高温时分解为C和氯气，氯气可以与铝生成AlCl3气体，同时氯气也可以与氢气结合生成HCl，因此CCl4的加入，不但可以与氢气结合，带出氢气，还可以生成另外的气体，从另一方面，大大增加了气泡的含量，有利于铝液中氢气的去除，而由于HCl属于刺激性的气体，因此，N2和CCl4 的比例要合适，避免污染作业环境。

进一步的，精炼中还加入占铝液总质量1～2％的Al-Sr-Ti合金，所述 Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩尔百分比含量为0.5～1％，Ti元素摩尔百分比含量为 2～3％。

一般在合金铝的熔炼中，会加入钠盐，由于钠是化学活泼性元素，在变质处理中氧化、烧损激烈、冒白色烟雾，对人体和环境都有危害，操作也不太安全，特别是易使坩埚腐蚀损坏，它的充分变质有效时间短，一般不超过1h。钠还使Al-Mg系合金的粘性增加，恶化铸造性能，当钠量多时，还会使合金的晶粒催化，而Ti加入到铝液中可以起到细化晶粒的作用，与Al形成TiAl3，能够有效地细化晶粒和防止裂纹，Sr加入后氧化烧损也比钠盐小，有效变质持续时间长，对熔炼炉的腐蚀性也比钠盐小，因而可使熔炼炉的使用寿命延长。这种变质法操作也比使用钠盐安全卫生，不产生对人体和环境有害的气体，变质效果也比钠盐好，一般有80-90％的良好变质合格率。使用Sr元素摩尔百分比含量为0.5～1％，Ti元素摩尔百分比含量为2～3％的Al-Sr-Ti合金可以使Sr 和Ti对铝合金的优化效果协同，还能减少Sr的使用量，降低成本，Sr和Ti 与铝形成的合金比重比Al大，如果加入量过大，会发生沉降，形成夹杂物，不利于提高铝合金的性能，经过长期实验，使用占铝液总质量1～2％的Al-Sr-Ti合金效果最好。

本发明结构简单，安装便捷，携带方便，测量精度高，具有较强的耐磨性和力学性能，应用广泛，工作时无需苛刻的运行条件。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明A-A的剖视图。

图3为本发明B-B的剖视图。

图4为本发明的俯视图。

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。

一种电磁水表管道100包括：两个端口110、中间部120，及承接部130，承接部130平润连接两个端口110和中间部120，使电池供电点磁水表管道100 呈两端开口大中间开口小的通道结构。

所述两个端口110呈圆柱形；

所述中间部位120呈腰鼓状，两个平面相互平行，两个弧面相互对称；

所述两承接部位130平润连接所述端口部位110和所述中间部位120，使管道100形呈两端开口大中间开口小的通道结构，这种结构可使电磁供电电磁水表记流更精确。

所述中间部120设有条形突起121，所述条形突起中八根条形突起环绕中间部120，所述中间部的两平面各设有八根横向条形突起，所述八个横向条形突起分为两排，其均匀分布在中间部平面上与环绕条形突起垂直交错；每个平面均设有四个螺纹通孔；所述螺纹通孔处于所述条形突起的空隙处，上述两平面相互对称；所述中间部两弧面对称设有两个第一通槽122，第一通槽122由一个圆槽和一个圆台形槽组成，所述圆槽和所述圆台形槽为同轴槽。

所述两承接部位130其一承接部位设有一个通槽132，所述通槽132与上述中间部位的两个通槽122，两承接部位的另一承接部位设有两个耳座131，所述两耳座处于正对位置，耳座131便于电磁水表管道100的安装携带。

所述两个端口与两承接部位的连接处各均匀设有四个耳座140，所述耳座 140便于电池供电水表管道的安装。

本发明电磁水表管道的制备方法的实施例如下：

实施例1

S1：将熔炼炉预热至200℃；

S2：配置所述成分的原料，按质量百分比为：Si1％，Fe0.2％，Mn0.2％， Cu0.5％，Mg2.5％，Zn6％，Ce0.2％，Y0.1％，余量为铝，将原料混合均匀后，加入熔炼炉中升温至680℃完全熔化为铝液，其中原料铝分3次分别加入；

S3：向铝液中加入占铝液总质量1％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩尔百分比含量为0.5％，Ti元素摩尔百分比含量为2％，加入质量百分比为0.8％的精炼剂，加入质量比为1.5∶4∶1的氟化钠，氯化钠，氯化钾混合物，所述混合物的加入量为按质量百分比1.5％；所述精炼剂为质量百分数 70％的六氯乙烷，20％的氟硅酸钠，10％的光卤石的混合物，经过除气精炼 20min后静置10min，精炼过程中，从熔炼炉底部通入氮气与四氯化碳的混合气体，所述混合气体中氮气与四氯化碳按体积比为5∶1，将精炼除渣后的铝液浇注成铝锭，铝锭加工后得到半成品；

S4：将半成品放入到摩尔比为18∶1的磷酸钠溶液或与硼酸钠溶液的混合溶液中，使用非对称交流电源等离子电解50min，洗净后放入成分为硫酸镍500 g/L，氯化镍9g/L，硼酸60g/L，碳化硅50g/L，应力消除剂1g/L，分散剂0.3g/L的电镀液中，电镀30min得到电磁水表管道成品，在电镀中加入厚度为8nm的石墨烯片，所述石墨烯片尺寸为200nm。

实施例2

S1：将熔炼炉预热至300℃；

S2：配置所述成分的原料，按质量百分比为：Si1.5％，Fe0.1％，Mn0.3％， Cu2％，Mg3％，Zn6％，Ce0.15％，Y0.1％，余量为铝，将原料混合均匀后，加入熔炼炉中升温至700℃完全熔化为铝液，其中原料铝分5次分别加入；

S3：向铝液中加入占铝液总质量1.5％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩尔百分比含量为1％，Ti元素摩尔百分比含量为3％，加入质量百分比为0.5％的精炼剂，加入质量比为1.7∶4∶1的氟化钠，氯化钠，氯化钾混合物，所述混合物的加入量为按质量百分比2佩所述精炼剂为质量百分数65％的六氯乙烷，15％的氟硅酸钠，20％的光卤石的混合物，经过除气精炼20min 后静置10min，精炼过程中，从熔炼炉底部通入氮气与四氯化碳的混合气体，所述混合气体中氮气与四氯化碳按体积比为6∶1，将精炼除渣后的铝液浇注成铝锭，铝锭加工后得到半成品；

S4：将半成品放入到摩尔比为20∶1的磷酸钠溶液或与硼酸钠溶液的混合溶液中，使用非对称交流电源等离子电解70min，洗净后放入成分为硫酸镍450 g/L，氯化镍6g/L，硼酸50g/L，碳化硅60g/L，应力消除剂2g/L，分散剂0.2g/L的电镀液中，电镀25min得到电磁水表管道成品，在电镀中加入厚度为9nm的石墨烯片，所述石墨烯片尺寸为100nm。

实施例3

S1：将熔炼炉预热至260℃；

S2：配置所述成分的原料，按质量百分比为：Si1.5％，Fe0.2％，Mn0.4％，Cu0.5％，Mg3.2％，Zn6％，Ce0.1％，Y0.1％，余量为铝，将原料混合均匀后，加入熔炼炉中升温至680℃完全熔化为铝液，其中原料铝分4次分别加入；

S3：向铝液中加入占铝液总质量1.5％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩尔百分比含量为0.8％，Ti元素摩尔百分比含量为2％，加入质量百分比为0.6％的精炼剂，加入质量比为1.8∶4∶1的氟化钠，氯化钠，氯化钾混合物，所述混合物的加入量为按质量百分比2％；所述精炼剂为质量百分数 60％的六氯乙烷，20％的氟硅酸钠，20％的光卤石的混合物，经过除气精炼 20min后静置10min，精炼过程中，从熔炼炉底部通入氮气与四氯化碳的混合气体，所述混合气体中氮气与四氯化碳按体积比为5∶1，将精炼除渣后的铝液浇注成铝锭，铝锭加工后得到半成品；

S4：将半成品放入到摩尔比为20∶1的磷酸钠溶液或与硼酸钠溶液的混合溶液中，使用非对称交流电源等离子电解60min，洗净后放入成分为硫酸镍500 g/L，氯化镍9g/L，硼酸60g/L，碳化硅80g/L，应力消除剂3g/L，分散剂0.1g/L的电镀液中，电镀26min得到电磁水表管道成品，在电镀中加入厚度为10nm的石墨烯片，所述石墨烯片尺寸为200nm。

实施例4

S1：将熔炼炉预热至200℃；

S2：配置所述成分的原料，按质量百分比为：Si1.2％，Fe0.15％，Mn0.3％， Cu1％，Mg2.5％，Zn8％，Ce0.15％，Y0.1％，余量为铝，将原料混合均匀后，加入熔炼炉中升温至690℃完全熔化为铝液，其中原料铝分3次分别加入；

S3：向铝液中加入占铝液总质量2％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩尔百分比含量为1％，Ti元素摩尔百分比含量为2％，加入质量百分比为0.8％的精炼剂，加入质量比为1.6∶4.5∶1的氟化钠，氯化钠，氯化钾混合物，所述混合物的加入量为按质量百分比1.8％；所述精炼剂为质量百分数 70％的六氯乙烷，20％的氟硅酸钠，10％的光卤石的混合物，经过除气精炼 17min后静置8min，精炼过程中，从熔炼炉底部通入氮气与四氯化碳的混合气体，所述混合气体中氮气与四氯化碳按体积比为5.5∶1，将精炼除渣后的铝液浇注成铝锭，铝锭加工后得到半成品；

S4：将半成品放入到摩尔比为18∶1的磷酸钠溶液或与硼酸钠溶液的混合溶液中，使用非对称交流电源等离子电解60min，洗净后放入成分为硫酸镍500 g/L，氯化镍7g/L，硼酸50g/L，碳化硅100g/L，应力消除剂1g/L，分散剂0.1g/L的电镀液中，电镀20～30min得到电磁水表管道成品，在电镀中加入厚度为8nm的石墨烯片，所述石墨烯片尺寸为160nm。

实施例5

S1：将熔炼炉预热至280℃；

S2：配置所述成分的原料，按质量百分比为：Si1％，Fe0.1％，Mn0.4％， Cu2％，Mg2％，Zn10％，Ce0.1％，Y0.1％，余量为铝，将原料混合均匀后，加入熔炼炉中升温至700℃完全熔化为铝液，其中原料铝分3次分别加入；

S3：向铝液中加入占铝液总质量1％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩尔百分比含量为1％，Ti元素摩尔百分比含量为3％，加入质量百分比为0.8％的精炼剂，加入质量比为2∶5∶1的氟化钠，氯化钠，氯化钾混合物，所述混合物的加入量为按质量百分比1.5％；所述精炼剂为质量百分数60％的六氯乙烷，20％的氟硅酸钠，20％的光卤石的混合物，经过除气精炼18min 后静置6min，精炼过程中，从熔炼炉底部通入氮气与四氯化碳的混合气体，所述混合气体中氮气与四氯化碳按体积比为6∶1，将精炼除渣后的铝液浇注成铝锭，铝锭加工后得到半成品；

S4：将半成品放入到摩尔比为20∶1的磷酸钠溶液或与硼酸钠溶液的混合溶液中，使用非对称交流电源等离子电解70min，洗净后放入成分为硫酸镍 410g/L，氯化镍9g/L，硼酸50g/L，碳化硅70g/L，应力消除剂2g/L，分散剂0.2g/L的电镀液中，电镀30min得到电磁水表管道成品，在电镀中加入厚度为10nm的石墨烯片，所述石墨烯片尺寸为100nm。

对比例1

本对比例与实施例1的区别仅为：配置的原理成分中，Mg、Si元素的含量比为3∶1。

对比例2

本对比例与实施例1的区别仅为：配置的原理成分中，Ce、Y的百分比总含量为2％。

对比例3

本对比例与实施例1的区别仅为：不加入Al-Sr-Ti合金。

对比例4

本对比例与实施例1的区别仅为：精炼中不从底部通入气体。

对比例5

本对比例与实施例1的区别仅为：电镀液中不加入石墨烯片。

表1实施例与对比例性能对比数据

由实施例和对比例的性能对比可以看出，本发明制备的电磁水表管道具有较好的耐磨性和力学性能。

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

1.一种电磁水表管道，由铝合金制成，其特征在于：包括：

两个端口，所述两个端口呈圆柱形；

两承接部，所述两承接部连接所述两个端口和所述中间部，使电磁水表管道呈两端开口大中间开口小的通道结构；

所述铝合金成分按质量百分比为：Si1～2％，Fe0.1～0.2％，Mn0.2～0.4％，Cu0.5～2％，Mg1.5～3.5％，Zn6～10％，Ce0.1～0.25％，Y0.1～0.2％，余量为铝，其中Ce与Y的比值为1～2:1；

所述电磁水表管道的制备方法，包括以下步骤：

S1：将熔炼炉预热至200～300℃；

S2：配置所述铝合金成分的原料，将原料混合均匀后，加入熔炼炉中升温至680～700℃完全熔化为铝液，其中原料铝分3～5次分别加入；

S3：向铝液中加入占铝液质量百分比为0.5～0.8％的精炼剂，加入质量比为1.5～2:4～5:1的氟化钠、氯化钠、氯化钾混合物，所述混合物的加入量为占铝液质量百分比1.5～2％；所述精炼剂为占精炼剂总质量60～70％的六氯乙烷，10～20％的氟硅酸钠，10～20％的光卤石的混合物，经过除气精炼15～20min后静置5～10min，将精炼除渣后的铝液浇注成铝锭，铝锭加工后得到半成品；

S4：将半成品首先放入到摩尔比为18～20:1的磷酸钠溶液或与硼酸钠溶液的混合溶液中，使用非对称交流电源等离子电解50～70min，然后洗净后放入电镀液中，电镀20～30min得到电磁水表管道成品，在电镀中加入厚度为8～10nm的石墨烯片，所述石墨烯片尺寸为100～200nm。

2.根据权利要求1所述的一种电磁水表管道，其特征在于：所述中间部设有条形突起，所述条形突起中八根条形突起环绕中间部，所述中间部的两平面各设有八根横向条形突起，所述八个横向条形突起分为两排，其均匀分布在中间部平面上与环绕条形突起垂直交错；每个平面均设有四个螺纹通孔；所述螺纹通孔处于所述条形突起的空隙处，上述两平面相互对称；中间部两弧面对称设有两个第一通槽，所述第一通槽由一个圆槽和一个圆台形槽组成，所述圆槽和所述圆台形槽为同轴槽。

3.根据权利要求1或2所述的一种电磁水表管道，其特征在于：所述两承接部其一承接部设有一个第二通槽，所述第二通槽由一个圆槽和一个圆台形槽组合而成；所述两承接部位的另一承接部对称设有两个第一耳座。

4.根据权利要求1所述的一种电磁水表管道，其特征在于：所述两个端口与所述两承接部位的连接处各均匀设有四个第二耳座。

5.根据权利要求1所述的一种电磁水表管道，其特征在于：所述Mg、Si含量比值为2～2.5:1。

6.根据权利要求1所述的一种电磁水表管道，其特征在于：元素Ce与Y的总量按质量百分比不大于0.3％。

7.根据权利要求1所述的一种电磁水表管道，其特征在于：所述精炼过程中，从熔炼炉底部通入氮气与四氯化碳的混合气体，所述混合气体中氮气与四氯化碳按体积比为5～6:1。

8.根据权利要求1所述的一种电磁水表管道，其特征在于：精炼中还加入占铝液总质量1～2％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩尔百分比含量为0.5～1％，Ti元素摩尔百分比含量为2～3％。

9.根据权利要求1所述的一种电磁水表管道，其特征在于：所述电镀液成分为硫酸镍410～500g/L，氯化镍5～9g/L，硼酸41～60g/L，碳化硅50～l00g/L，应力消除剂1～3g/L，分散剂0.1～0.3g/L。