CN107999726A - 异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属复合材料制作领域，具体地，涉及异形锥防辐射铅钢复合材料的制造方法，包括以下步骤：(1)、钢层成型；(2)、贴合面结构改造；(3)、内腔支撑结构成型；(4)、铅层的浇筑成型；(5)、高温低压补充断层；(6)、脱模；(7)、加工成型，如此，通过采用下料‑折弯‑切割‑成型的工艺方法将钢层成型，得到成型钢板；并将成型钢板进行贴合面的改造，贴合面的改造方式包括正反组合倒刺的方式；通过将熔化的铅块缓慢引流至腔体内并将腔内的温度控制在350℃，保证了冷却后形成的铅块能保证是全面不断层的，将冷却后腔体结构放入加热炉内，重新融化铅块，保证没有断层结构，解决了现有技术中浇铸法生产的防辐射铅钢结构中铅钢粘接不牢固的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及一种金属复合材料技术领域，具体地，涉及异形锥防辐射铅钢复合材料结构的制造方法。
背景技术：
铅是一种低熔点、低硬度的有色金属，对振动、声波、X射线有较强的衰减能力，在某些环境或介质中有良好的耐蚀性，铅板材在国民经济各领域中有广泛应用，如蓄电池、放射性防护、稀硫酸容器衬里、电极等。由于铅板自身的低强度，限制了其在工程结构方面的应用，因此，铅和钢组成的复合板完美地解决了这一工程应用问题，从而具有广阔的应用前景。
市场上的铅钢复合材料均为爆炸焊接复合板材或浇筑法生产的箱体式结构的夹心铅层，这些生产工艺各有缺点，如爆炸焊接方式生产的多为板材，解决不了异形结构的产品，同时因爆炸方式生产有很多危险及污染情况，传统的浇筑法生产的箱体式结构的铅层，结构实为钢-铅-钢的组合，因浇筑成型的缺点，铅钢并没有牢固的贴合再一起，如去除单层钢会导致铅层的脱落问题。
发明内容：
本发明克服现有技术的缺陷，提供一种异形锥防辐射铅钢复合材料的制作方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法，包括以下步骤：
(1)、钢层成型，采用下料-折弯-切割-成型的工艺方法将钢层成型，得到成型钢板；
(2)、贴合面结构改造，将步骤一中的成型钢板进行贴合面的改造，贴合面的改造方式包括正反组合倒刺的方式；
(3)、内腔支撑结构成型，根据实际需要的锥形制作并形成内腔，成型后的内腔支撑结构与步骤二中的成型钢层焊接成一体，行成上开口，下口封死的腔体结构；
(4)、铅层的浇筑成型，搭建电热炉加热架子，在加热架子上放置耐火砖、铅块加热筒，加热熔化的铅块引流入步骤三中的腔体结构的腔体内，在腔体结构的四周围上加热板及耐火石棉，让铅水能在流动的状态进入腔体内，保证腔体内温度大于350℃，冷却后形成的铅块能保证是全面不断层的；
(5)、高温低压补充断层，将冷却后的铅块与腔体结构整体放入加热炉内，高温350℃，重新融化铅块，铅层在高温低压下保证腔体底层内充满，缓慢冷却，保证没有断层结构；
(6)、脱模，切割脱去内腔支撑结构，得到铅钢锥形复合层，贴合完整，铅层不会脱落下来；
(7)、加工成型，加工去除多余的铅层厚度及多余的尺寸结构，获得完整异形锥防辐射铅钢复合结构。
所述的步骤二中，内腔与钢层预留大于铅层厚度的空间，用于保证成型后的加工需求。
所述的步骤三中还包括焊接哈弗及吊耳等外部结构且外部结构必须在浇筑铅层前进行。
具体的，所述的哈弗呈矩形结构，哈弗沿异形锥防辐射铅钢复合结构的两侧设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过采用下料-折弯-切割-成型的工艺方法将钢层成型，得到成型钢板；并将成型钢板进行贴合面的改造，贴合面的改造方式包括正反组合倒刺的方式，解决了现有技术中爆炸焊接方式无法生产异形锥防辐射铅钢结构的问题；
2、通过本发明中提供的方法能够生产异形锥状的辐射铅钢复合结构，通过将熔化的铅块缓慢引流至腔体内并将腔内的温度控制在350℃，保证了冷却后形成的铅块能保证是全面不断层的，在此之后再次将冷却后的铅块与腔体结构整体放入加热炉内，高温350℃，重新融化铅块，铅层在高温低压下保证腔体底层内充满，缓慢冷却，保证没有断层结构，解决了现有技术中浇铸法生产的防辐射铅钢结构中铅钢粘接不牢固的问题。
附图说明：
图1、图2、图3为本发明的异形锥防辐射铅钢复合结构的结构示意图；
图4为钢层的贴合面结构改造示意图；
图5为内腔支撑结构示意图；
图6为铅层的浇筑成型及保护结构示意图；
图中：1～上弧钢层；2～上弧铅层；3～下弧钢层；4～下弧铅层；5～吊耳；6～哈弗；7～底座；8～内腔；9～铁皮桶；101～耐火砖；102电热炉；103～铁架子。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1：
如图1所示异形锥防辐射铅钢复合结构包括上弧钢层1、上弧铅层2、下弧钢层3、下弧铅层4；如图2所示上弧铅钢锥形复合层上弧钢层1为8mm钢，上弧铅层2为20mm铅、吊耳5、哈弗6组成；如图3所示下弧铅钢锥形复合层有下弧钢层3为8mm钢、下弧铅层4为20mm铅、底座7、哈弗6组成；
上弧铅钢锥形复合层与下弧铅钢锥形复合层的结构相同，其制作工艺相同，下述工艺方法选取一种进行叙述，具体选择上弧铅钢锥形复合层进行叙述：
(1)、上弧钢层成型：将8mm钢层采用下料-折弯-切割-成型的工艺方法首先将钢层成型；
(2)、贴合面改造：如图4所示对已经成型的上弧钢层进行贴合面的改造，贴合面采用正反组合倒刺的方式，包括但不限于正反组合倒刺，倒刺的结构根据需求可以设计多种造型；
(3)、内腔支撑结构成型：如图5所示内腔支撑结构根据需要的锥形制作，成内腔8，内腔8与钢层预留有大于铅层厚度的空间，保证成型后的加工需求。成型后的内腔支撑结构与上弧钢层焊接成一体，行成上开口，下口封死的腔体结构。焊接哈弗6及吊耳5等外部结构，外部结构必须在浇筑铅层前进行。
(4)、铅层的浇筑成型：如图6所示搭建电热炉加热架子，上方放置耐火砖101、用于铅块加热的铁皮筒9，加热铅块引流入的腔内，在腔体结构的四周围上耐火砖101及耐火石棉，让铅水能在流动的状态进入内腔8内，保证内腔8内温度大于350℃，冷却后形成的铅块能保证是全面不断层的。
(5)、高温低压补充断层：将冷却后的铅块与腔体结构整体放入电热炉102内，高温350℃，重新融化铅块，铅层在高温低压下保证腔体底层内充满，缓慢冷却，保证没有断层结构。
(6)、脱模：切割脱去内腔支撑结构，获得如图2所示铅钢锥形复合层，贴合完整，铅层不会脱落下来。
(7)、加工成型：加工去除多余的铅层厚度及多余的尺寸结构，获得完整异形锥防辐射铅钢复合结构。
实施例2：
如图1和3，所示异形锥防辐射铅钢复合结构包括上弧钢层1、上弧铅层2、下弧钢层3、下弧铅层4；如图2所示上弧铅钢锥形复合层上弧钢层1为8mm钢，上弧铅层2为20mm铅、吊耳5、哈弗6组成；如图3所示下弧铅钢锥形复合层有下弧钢层3为8mm钢、下弧铅层4为20mm铅、底座7、哈弗6组成；
上弧铅钢锥形复合层与下弧铅钢锥形复合层的结构相同，其制作工艺相同，下述工艺方法选取一种进行叙述，具体选择下弧铅钢锥形复合层进行叙述：
(1)、下弧钢层成型：将8mm钢层采用下料-折弯-切割-成型的工艺方法首先将钢层成型；
(2)、贴合面改造：如图4所示对已经成型的下弧钢层进行贴合面的改造，贴合面采用正反组合倒刺的方式，包括但不限于正反组合倒刺，倒刺的结构根据需求可以设计多种造型；
(3)、内腔支撑结构成型：如图5所示内腔支撑结构根据需要的锥形制作，成内腔8，内腔8与钢层预留有大于铅层厚度的空间，保证成型后的加工需求。成型后的内腔支撑结构与下弧钢层焊接成一体，行成上开口，下口封死的腔体结构。焊接哈弗6及吊耳5等外部结构，外部结构必须在浇筑铅层前进行。
(4)、铅层的浇筑成型：如图6所示搭建电热炉加热架子，上方放置耐火砖101、用于铅块加热的铁皮筒9，加热铅块引流入的腔内，在腔体结构的四周围上耐火砖101及耐火石棉，让铅水能在流动的状态进入内腔8内，保证内腔8内温度大于350℃，冷却后形成的铅块能保证是全面不断层的。
(5)、高温低压补充断层：将冷却后的铅块与腔体结构整体放入电热炉102内，高温350℃，重新融化铅块，铅层在高温低压下保证腔体底层内充满，缓慢冷却，保证没有断层结构。
(6)、脱模：切割脱去内腔支撑结构，获得如图3所示铅钢锥形复合层，贴合完整，铅层不会脱落下来。
(7)、加工成型：加工去除多余的铅层厚度及多余的尺寸结构，获得完整异形锥防辐射铅钢复合结构。
对比例1：
本对比例采用市场上传统的浇筑法生产的箱体式结构。
对实施例1、2和对比例1通过GB/T-6329-1996进行检测，得到的数据如下表所示：
表1
| 项目 | 粘接强度(Mpa) |
| 实施例1 | 4.2 |
| 实施例2 | 4.1 |
| 对比例1 | 1.2 |
由表1所示，本发明提供的异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法制备出的上弧铅钢锥形复合层与下弧铅钢锥形复合层中铅和钢的粘接强度高，铅钢牢固的贴合在一起。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、钢层成型；
(2)、贴合面结构改造，将步骤一中的成型钢板进行贴合面的改造，贴合面的改造方式包括正反组合倒刺的方式；
(3)、内腔支撑结构成型，制作并形成内腔，成型后的内腔支撑结构与步骤二中的成型钢层焊接成一体，行成上开口，下口封死的腔体结构；
(4)、铅层的浇筑成型，搭建电热炉加热架子，在加热架子上放置耐火砖、铅块加热筒，加热熔化的铅块引流入步骤三中的腔体结构的腔体内，在腔体结构的四周围上加热板及耐火石棉，让铅水能在流动的状态进入腔体内，保证腔体内温度大于350℃，冷却后形成的铅块能保证是全面不断层的；
(5)、高温低压补充断层，将冷却后的铅块与腔体结构整体放入加热炉内，高温350℃，重新融化铅块，铅层在高温低压下保证腔体底层内充满，缓慢冷却，保证没有断层结构；
(6)、脱模，切割脱去内腔支撑结构，得到铅钢锥形复合层，贴合完整，铅层不会脱落下来；
(7)、加工成型，加工去除多余的铅层厚度及多余的尺寸结构，获得完整异形锥防辐射铅钢复合结构。
2.根据权利要求1所述的异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，内腔预留有大于铅层厚度的空间。
3.根据权利要求1所述的异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法，其特征在于，所述的步骤(3)中还包括焊接哈弗和吊耳。
4.根据权利要求1所述的异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的哈弗和吊耳在浇筑铅层前进行焊接。
5.根据权利要求1所述的异形锥防辐射铅钢复合结构的制作方法，其特征在于，所述的哈弗呈矩形结构，哈弗沿异形锥防辐射铅钢复合结构的两侧设置。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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