CN107267821A - 一种手术刀柄焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于手术刀加工模具治具技术领域,尤其涉及一种手术刀柄焊接夹具。本发明所述的手术刀柄焊接夹具,添加了稀土元素,采用高含量的Mg并加入微量的Ti细化组织,提高了合金的力学性能;Cu除了可形成强化相CuAl2外,还会和Mg形成高温强化相CuMgAl2,提高合金的韧性;Zr、Mn、Cr可以提高合金的淬火灵敏度,Mn和Zr会使合金中纤维组织维持在一个很高的水平,Cr可以细化晶粒,保留纤维组织;Cu和Fe可以细化Mg2Si粒子和晶粒,使Si原子离开晶界;镧系元素的原子能失去价电子能形成+3价的较稳定化合物;Nd、Y结合,更大程度提高了耐温性能,同时Y还能提高塑性和韧度。
Description
技术领域
本发明属于手术刀加工模具治具技术领域,尤其涉及一种手术刀柄焊接夹具。
背景技术
医疗手术刀是用来切割的一种医疗器械,常称为柳叶刀,分为刀柄、刀杆和刀头,其中刀杆的一端固定在刀柄的安装槽内,另一端与刀头焊接相连。加工时,需要加工人员逐片对手术刀焊接,其工作效率低,劳动强度大;而且随着医疗器械的飞速发展,对焊接治具结构和性能要求越来越高,合理的焊接夹具有利于提高手术刀焊接性能。
发明内容
发明目的:为了克服以上问题,本发明的目的是提供一种手术刀柄焊接夹具,结构简单,强度高,使用寿命长,手术刀柄焊接均匀,成型效果好,省时省力,大大提高了成品率和生产效率。
技术方案:本发明所述的一种手术刀柄焊接夹具,包括夹具本体,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.5-0.8%,Mg:8-8.8%,Si:0.1-0.2%,Fe:0.2-0.3%,Zn:1.5-2.5%,Cu:1-2%,Mn: 8-9%,W:1.5-3%,Mo:2.8-3.2%,Cr:1.2-1.5%,Ti:1-1.5%,P:0.1-0.3%,S:0.2-0.3%,Nd:0.3-0.5%,B:0.1-0.3%,V:0.1-0.3%,Y:0.5-0.8%,稀土元素:0.8-1.2%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:10-12%,Zr:1.5-2.5%,Sc:1-1.5%,Dy:7-10%,Tb:10-12%,Lu:8-9%,Yb:10-12%,Pr:9-10%,余量为镧;
所述的夹具主体制备方法具体如下:
(1)制备铸锭:将夹具主体的各组分进行调配,放入真空电弧炉中国的坩埚中,抽真空度为4×10-3Pa,然后充入氩气,待炉内气压与外界大气压相近,逐步增大电弧炉电流至各组分完全熔化,在熔炼过程中调整各组分至规定范围,待完全熔化后,搅拌25-30min,然后再700-750℃下静置20-22min;在熔化液上撒布珍珠岩造渣以净化原料液并立刻扒渣,然后倒入浇口杯中静置12-15min,然后浇入铸型,经铸型制成铸锭,浇注时间为12-14min;
(2)退火处理:先将浇注的铸锭在300-350℃去应力退火2-4h,消除铸锭中部分区域应力集中现象然后在460-480℃均匀退火20-22h,以防止材料的铸态组织中出现的成分偏析现象;
(3)固溶、水冷:将铸锭固溶处理,先加热到485-495℃,并保温2-4h,取出放入50-80℃的水中冷却,冷却至200-250℃取出采用水冷喷淋冷却至室温,冷却速度控制在60-80℃/min;
(4)时效处理、冷却:将固溶处理后的铸锭进行时效处理,升温至130-140℃后,恒温1-2h,然后取出冷却至室温;
(5)清理、成品、检测和包装入库:将时效处理后的铸锭经喷丸清理和机械加工得到成品,并将得到的成品经后续理化检验及超声波探伤,检测合格的即为合格的成品最后经清洁包装入库。
另,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.5%,Mg:8%,Si:0.1%,Fe:0.2%,Zn:1.5%,Cu:1%,Mn: 8%,W:1.5%,Mo:2.8%,Cr:1.2%,Ti:1%,P:0.1%,S:0.2%,Nd:0.3%,B:0.1%,V:0.1%,Y:0.5%,稀土元素:0.8%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:10%,Zr:1.5%,Sc:1%,Dy:7%,Tb:10%,Lu:8%,Yb:10%,Pr:9%,余量为镧。
另有,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.8%,Mg:8.8%,Si:0.2%,Fe:0.3%,Zn:2.5%,Cu:2%,Mn:9%,W:3%,Mo:3.2%,Cr:1.5%,Ti:1.5%,P:0.3%,S:0.3%,Nd:0.5%,B:0.3%,V:0.3%,Y:0.8%,稀土元素:1.2%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:12%,Zr:2.5%,Sc:1.5%,Dy:10%,Tb:12%,Lu:9%,Yb:12%,Pr:10%,余量为镧。
还,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.65%,Mg:8.4%,Si:0.15%,Fe:0.25%,Zn:2%,Cu:1.5%,Mn: 8.5%,W:2.75%,Mo:3%,Cr:1.35%,Ti:1.25%,P:0.2%,S:0.25%,Nd:0.4%,B:0.2%,V:0.2%,Y:0.65%,稀土元素:1%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:11%,Zr:2%,Sc:1.25%,Dy:8.5%,Tb:11%,Lu:8.5%,Yb:11%,Pr:9.5%,余量为镧。
还有,所述的夹具本体的制备方法的步骤(1)中,夹具本体的各组分放入真空电弧炉中的坩埚时,先对坩埚内壁喷涂涂料,所述涂料包括以下重量份的组分:ZnO30-35份、水玻璃10-15份、水40-50份。
上述技术方案可以看出,本发明具有如下有益效果:本发明所述的,相比现有技术,具有以下有益效果:本发明所述的手术刀柄焊接夹具,通过调整Zn、Mg、Cu、Si和Fe的含量,添加了稀土元素,采用高含量的Mg并加入微量的Ti细化组织,提高了合金的力学性能,可获得较高的强度和延伸率,加入Cu,除了可形成强化相CuAl2外,还会和合金中的Mg形成高温强化相CuMgAl2,细化晶粒,阻止形成空穴,抑制Si的析出,从而提高合金的韧性;Cu能够细化合金中的Mg2Si析出相,降低合金的淬火灵敏度,从而使得合金抗切变能力不会降低;加入了Zr、Mn、Cr可以提高合金的淬火灵敏度,在加入Mn同时加入Zr会使合金中纤维组织维持在一个很高的水平,远远高于单独加入两者中的一种所达到的效果,Cr可以细化晶粒,保留纤维组织,提高合金的韧性;Fe可以细化Mg2Si粒子和晶粒,使Si原子离开晶界,提高合金的韧性;稀土元素具有独特的核外电子排布,镧系元素的原子能失去价电子能形成+3价的较稳定化合物;还含有Nd、Y,这两者在提高合金高温强度方面均具有很好的效果,两者结合,更大程度提高了耐温性能,同时Y还能提高塑性和韧度;W、Mu两种难熔稀有金属,常温和高温下强度很高,具有良好的导热、导电、高温强度、低膨胀系数、低蒸气压和耐磨特性,原子间结合力强,两者结合使用更增强了合金的强度和韧性。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐明本发明。
实施例1
本实施例所述的一种手术刀柄焊接夹具,包括夹具本体,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.5%,Mg:8%,Si:0.1%,Fe:0.2%,Zn:1.5%,Cu:1%,Mn: 8%,W:1.5%,Mo:2.8%,Cr:1.2%,Ti:1%,P:0.1%,S:0.2%,Nd:0.3%,B:0.1%,V:0.1%,Y:0.5%,稀土元素:0.8%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:10%,Zr:1.5%,Sc:1%,Dy:7%,Tb:10%,Lu:8%,Yb:10%,Pr:9%,余量为镧。
所述的夹具主体制备方法具体如下:
(1)制备铸锭:将夹具主体的各组分进行调配,放入真空电弧炉中国的坩埚中,抽真空度为4×10-3Pa,然后充入氩气,待炉内气压与外界大气压相近,逐步增大电弧炉电流至各组分完全熔化,在熔炼过程中调整各组分至规定范围,待完全熔化后,搅拌25min,然后再700℃下静置20min;在熔化液上撒布珍珠岩造渣以净化原料液并立刻扒渣,然后倒入浇口杯中静置12min,然后浇入铸型,经铸型制成铸锭,浇注时间为12min;
(2)退火处理:先将浇注的铸锭在300℃去应力退火2h,消除铸锭中部分区域应力集中现象然后在460℃均匀退火20h,以防止材料的铸态组织中出现的成分偏析现象;
(3)固溶、水冷:将铸锭固溶处理,先加热到485℃,并保温2h,取出放入50℃的水中冷却,冷却至200℃取出采用水冷喷淋冷却至室温,冷却速度控制在60℃/min;
(4)时效处理、冷却:将固溶处理后的铸锭进行时效处理,升温至130℃后,恒温1h,然后取出冷却至室温;
(5)清理、成品、检测和包装入库:将时效处理后的铸锭经喷丸清理和机械加工得到成品,并将得到的成品经后续理化检验及超声波探伤,检测合格的即为合格的成品最后经清洁包装入库。
所述的夹具本体的制备方法的步骤(1)中,夹具本体的各组分放入真空电弧炉中的坩埚时,先对坩埚内壁喷涂涂料,所述涂料包括以下重量份的组分:ZnO30份、水玻璃10份、水40份。
实施例2
本实施例所述的一种手术刀柄焊接夹具,包括夹具本体,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.8%,Mg:8.8%,Si:0.2%,Fe:0.3%,Zn:2.5%,Cu:2%,Mn:9%,W:3%,Mo:3.2%,Cr:1.5%,Ti:1.5%,P:0.3%,S:0.3%,Nd:0.5%,B:0.3%,V:0.3%,Y:0.8%,稀土元素:1.2%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:12%,Zr:2.5%,Sc:1.5%,Dy:10%,Tb:12%,Lu:9%,Yb:12%,Pr:10%,余量为镧。
所述的夹具主体制备方法具体如下:
(1)制备铸锭:将夹具主体的各组分进行调配,放入真空电弧炉中国的坩埚中,抽真空度为4×10-3Pa,然后充入氩气,待炉内气压与外界大气压相近,逐步增大电弧炉电流至各组分完全熔化,在熔炼过程中调整各组分至规定范围,待完全熔化后,搅拌30min,然后再750℃下静置22min;在熔化液上撒布珍珠岩造渣以净化原料液并立刻扒渣,然后倒入浇口杯中静置15min,然后浇入铸型,经铸型制成铸锭,浇注时间为14min;
(2)退火处理:先将浇注的铸锭在350℃去应力退火4h,消除铸锭中部分区域应力集中现象然后在480℃均匀退火22h,以防止材料的铸态组织中出现的成分偏析现象;
(3)固溶、水冷:将铸锭固溶处理,先加热到495℃,并保温4h,取出放入80℃的水中冷却,冷却至250℃取出采用水冷喷淋冷却至室温,冷却速度控制在80℃/min;
(4)时效处理、冷却:将固溶处理后的铸锭进行时效处理,升温至140℃后,恒温2h,然后取出冷却至室温;
(5)清理、成品、检测和包装入库:将时效处理后的铸锭经喷丸清理和机械加工得到成品,并将得到的成品经后续理化检验及超声波探伤,检测合格的即为合格的成品最后经清洁包装入库。
所述的夹具本体的制备方法的步骤(1)中,夹具本体的各组分放入真空电弧炉中的坩埚时,先对坩埚内壁喷涂涂料,所述涂料包括以下重量份的组分:ZnO35份、水玻璃15份、水50份。
实施例3
本实施例所述的一种手术刀柄焊接夹具,包括夹具本体,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.65%,Mg:8.4%,Si:0.15%,Fe:0.25%,Zn:2%,Cu:1.5%,Mn: 8.5%,W:2.75%,Mo:3%,Cr:1.35%,Ti:1.25%,P:0.2%,S:0.25%,Nd:0.4%,B:0.2%,V:0.2%,Y:0.65%,稀土元素:1%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:11%,Zr:2%,Sc:1.25%,Dy:8.5%,Tb:11%,Lu:8.5%,Yb:11%,Pr:9.5%,余量为镧。
所述的夹具主体制备方法具体如下:
(1)制备铸锭:将夹具主体的各组分进行调配,放入真空电弧炉中国的坩埚中,抽真空度为4×10-3Pa,然后充入氩气,待炉内气压与外界大气压相近,逐步增大电弧炉电流至各组分完全熔化,在熔炼过程中调整各组分至规定范围,待完全熔化后,搅拌28min,然后再725℃下静置21min;在熔化液上撒布珍珠岩造渣以净化原料液并立刻扒渣,然后倒入浇口杯中静置13min,然后浇入铸型,经铸型制成铸锭,浇注时间为13min;
(2)退火处理:先将浇注的铸锭在325℃去应力退火3h,消除铸锭中部分区域应力集中现象然后在470℃均匀退火21h,以防止材料的铸态组织中出现的成分偏析现象;
(3)固溶、水冷:将铸锭固溶处理,先加热到492℃,并保温3h,取出放入65℃的水中冷却,冷却至225℃取出采用水冷喷淋冷却至室温,冷却速度控制在70℃/min;
(4)时效处理、冷却:将固溶处理后的铸锭进行时效处理,升温至135℃后,恒温1.5h,然后取出冷却至室温;
(5)清理、成品、检测和包装入库:将时效处理后的铸锭经喷丸清理和机械加工得到成品,并将得到的成品经后续理化检验及超声波探伤,检测合格的即为合格的成品最后经清洁包装入库。
所述的夹具本体的制备方法的步骤(1)中,夹具本体的各组分放入真空电弧炉中的坩埚时,先对坩埚内壁喷涂涂料,所述涂料包括以下重量份的组分:ZnO32份、水玻璃13份、水45份。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种手术刀柄焊接夹具,其特征在于:包括夹具本体,所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.5-0.8%,Mg:8-8.8%,Si:0.1-0.2%,Fe:0.2-0.3%,Zn:1.5-2.5%,Cu:1-2%,Mn: 8-9%,W:1.5-3%,Mo:2.8-3.2%,Cr:1.2-1.5%,Ti:1-1.5%,P:0.1-0.3%,S:0.2-0.3%,Nd:0.3-0.5%,B:0.1-0.3%,V:0.1-0.3%,Y:0.5-0.8%,稀土元素:0.8-1.2%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:10-12%,Zr:1.5-2.5%,Sc:1-1.5%,Dy:7-10%,Tb:10-12%,Lu:8-9%,Yb:10-12%,Pr:9-10%,余量为镧。
2.根据权利要求1所述的一种手术刀柄焊接夹具,其特征在于:所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.5%,Mg:8%,Si:0.1%,Fe:0.2%,Zn:1.5%,Cu:1%,Mn: 8%,W:1.5%,Mo:2.8%,Cr:1.2%,Ti:1%,P:0.1%,S:0.2%,Nd:0.3%,B:0.1%,V:0.1%,Y:0.5%,稀土元素:0.8%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:10%,Zr:1.5%,Sc:1%,Dy:7%,Tb:10%,Lu:8%,Yb:10%,Pr:9%,余量为镧。
3.根据权利要求1所述的一种手术刀柄焊接夹具,其特征在于:所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.8%,Mg:8.8%,Si:0.2%,Fe:0.3%,Zn:2.5%,Cu:2%,Mn:9%,W:3%,Mo:3.2%,Cr:1.5%,Ti:1.5%,P:0.3%,S:0.3%,Nd:0.5%,B:0.3%,V:0.3%,Y:0.8%,稀土元素:1.2%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:12%,Zr:2.5%,Sc:1.5%,Dy:10%,Tb:12%,Lu:9%,Yb:12%,Pr:10%,余量为镧。
4.根据权利要求1所述的一种手术刀柄焊接夹具,其特征在于:所述的夹具本体包括以下质量百分比的组分:
C:0.65%,Mg:8.4%,Si:0.15%,Fe:0.25%,Zn:2%,Cu:1.5%,Mn: 8.5%,W:2.75%,Mo:3%,Cr:1.35%,Ti:1.25%,P:0.2%,S:0.25%,Nd:0.4%,B:0.2%,V:0.2%,Y:0.65%,稀土元素:1%,其他为铝;
所述的稀土元素为:Ce:11%,Zr:2%,Sc:1.25%,Dy:8.5%,Tb:11%,Lu:8.5%,Yb:11%,Pr:9.5%,余量为镧。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种手术刀柄焊接夹具,其特征在于:所述的夹具主体制备方法具体如下:
(1)制备铸锭:将夹具主体的各组分进行调配,放入真空电弧炉中国的坩埚中,抽真空度为4×10-3Pa,然后充入氩气,待炉内气压与外界大气压相近,逐步增大电弧炉电流至各组分完全熔化,在熔炼过程中调整各组分至规定范围,待完全熔化后,搅拌25-30min,然后再700-750℃下静置20-22min;在熔化液上撒布珍珠岩造渣以净化原料液并立刻扒渣,然后倒入浇口杯中静置12-15min,然后浇入铸型,经铸型制成铸锭,浇注时间为12-14min;
(2)退火处理:先将浇注的铸锭在300-350℃去应力退火2-4h,消除铸锭中部分区域应力集中现象然后在460-480℃均匀退火20-22h,以防止材料的铸态组织中出现的成分偏析现象;
(3)固溶、水冷:将铸锭固溶处理,先加热到485-495℃,并保温2-4h,取出放入50-80℃的水中冷却,冷却至200-250℃取出采用水冷喷淋冷却至室温,冷却速度控制在60-80℃/min;
(4)时效处理、冷却:将固溶处理后的铸锭进行时效处理,升温至130-140℃后,恒温1-2h,然后取出冷却至室温;
(5)清理、成品、检测和包装入库:将时效处理后的铸锭经喷丸清理和机械加工得到成品,并将得到的成品经后续理化检验及超声波探伤,检测合格的即为合格的成品最后经清洁包装入库。
6.根据权利要求5所述的一种手术刀柄焊接夹具,其特征在于:所述的夹具本体的制备方法的步骤(1)中,夹具本体的各组分放入真空电弧炉中的坩埚时,先对坩埚内壁喷涂涂料,所述涂料包括以下组分:ZnO、水玻璃和水。
7.根据权利要求6所述的一种手术刀柄焊接夹具,其特征在于:所述涂料包括以下重量份的组分:ZnO30-35份、水玻璃10-15份、水40-50份。
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