CN108968637A - 铸造锅具的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铸造锅具的制造方法，所述制造方法包括锅坯成型、抛光及挑选、孔眼补焊、焊点除平、表面处理等步骤，消除孔眼类缺陷，增强锅具性能，特别是防锈能力大大提升；同时通过补焊修复孔眼，提升了铸造锅具生产效率，降低成本；因对孔眼进行了补焊封堵，解决了有孔眼类缺陷的铸造锅具不能软氮化等后续处理的问题。本发明提供的技术方案，其孔眼类缺陷修复效果好，进而锅具整体性能好，使用寿命长。

Description

铸造锅具的制造方法

技术领域

本发明涉及厨房电器技术领域，尤其涉及一种铸造锅具的制造方法。

背景技术

铸造类锅具传热均匀，特别适合煎、炒、炸、炖的烹调方式，是日常生活中常用的烹饪器具。铸造类锅具是由金属液体浇铸到模具内，冷却定型后，脱模形成锅坯，再将锅坯经过后续处理即形成锅具成品。铸造类锅具最容易出现孔眼类缺陷，其约占铸造缺陷中的60％以上。所谓孔眼类缺陷主要包括气孔、砂眼、碴眼、缩孔、缩松、铁豆。孔眼类缺陷的存在会影响锅具的抗腐蚀性能、力学性能以及产品的外观，需予以消除。

目前针对孔眼类缺陷的处理方式有两种，其一就是直接回炉重铸，这种方式导致铸造锅具的产能低、成本高，且无法确保重铸后的锅坯就不具有孔眼类缺陷；另一种处理方式是采用胶泥状的、室温固化高分子树脂胶修补剂进行修补，但是这种修补剂的耐温在170℃左右，而锅具的热油温度在200℃左右，在该温度下修补剂易脱落或分解，所以修补剂不适合铸造类炒锅的孔眼修补。

因而，确有必要提供一种技术方案，以克服上述现有技术存在的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种铸造锅具的制造方法，其孔眼类缺陷修复效果好，修复成本低。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种铸造锅具的制造方法，包括如下步骤：(1)锅坯成型步骤：采用金属浇铸成型锅基体，所述锅基体具有内表面和外表面；(2)抛光及挑选步骤：对锅基体的内表面和/或外表面进行抛光处理，挑选出内表面或外表面显现出孔眼的锅基体，以进行以下(3)、(4)、(5)步骤；挑选出不具有孔眼的锅基体，以进行以下(5)步骤；(3)孔眼补焊步骤：采用金属焊丝、通过冷焊工艺焊接填补所述孔眼，所述孔眼处形成凸出所述锅基体内表面和/或外表面的焊点；(4)焊点除平步骤：打磨和/或抛光所述焊点，使得所述焊点与锅基体的内表面和/或外表面形成齐平或平滑的连续表面；(5)表面处理步骤：形成至少一层防护层，所述防护层覆盖所述焊点与锅基体的内表面和/或外表面形成的连续表面。本发明铸造锅具的制造方法通过抛光及挑选、孔眼补焊、焊点除平、表面处理等步骤，消除孔眼类缺陷，增强锅具性能，提升铸造锅具生产效率，降低成本；采用冷焊工艺对铸造锅具进行沉积、封孔、补平等修补，修补点结合牢固、致密，无脱落的可能。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述锅基体为铸铁，所述焊丝为直径为1mm-4mm的镍焊丝或钢焊丝；或者所述锅基体为铸铝，所述焊丝为直径为1mm-4mm的铝丝。焊丝直径的选取与孔眼的尺寸相适应，焊丝材质的选取与锅基体材质相同或相近，可提升结合强度。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述表面处理步骤包括：涂覆油膜，并在200-400℃烘烤10-30分钟进行固化。利用油膜封闭锅基体表面的微小孔隙，隔离锅基体与空气接触而有效防止生锈，还能使锅具的颜色呈黝黑发亮，提高美观度。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述油膜的厚度为1-5um。油膜厚度在该范围内时油膜不易脱离且对锅基体的保护效果最佳。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述表面处理步骤包括：软氮化处理以形成氮化层，软氮化处理的加热温度为450-650℃，所述氮化层包括自所述铸造锅具的内表面和/或外表面依次形成的扩散层和白亮层。通过软氮化处理可增强锅基体的表面耐磨性，增加硬度，提高耐蚀性，防止生锈。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述氮化层的厚度为10-50um。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述表面处理步骤还包括：将锅基体和水蒸气在510-600℃保温60-90分钟的氧化发黑处理，以形成氧化层。在锅基体的表面形成一层致密的四氧化三铁氧化层，以隔绝空气，达到防锈目的；当氧化层形成在氮化层上时，可保护氮化层，且形成多层防锈保护，抗腐蚀性能大大提升。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述氧化层的厚度为1-3um。氧化层厚度过厚易分层脱落，过薄则防护效果不佳，厚度设置为上述范围时其结合强度及保护效果最佳。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述表面处理步骤依次包括软氮化处理、氧化发黑处理和涂覆油膜，以分别形成氮化层、氧化层和油膜层。具有三重防锈保护，且氧化层和油膜层还可对内层的氮化层保护，可遮覆氮化处理表面产生的大面积麻点。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述表面处理步骤之前还包括喷砂形成粗糙面的步骤。喷砂形成粗糙面，可提升后续的表面热处理形成的防护层的结合强度。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述焊点由冷焊堆焊形成。焊点由冷焊堆焊形成，修补过程中锅具不产生热变形，无咬边，无硬点现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明铸造锅具制造方法的步骤示意图。

图2为本发明铸造锅具制造方法第一实施例的制造流程示意图；

图3为本发明铸造锅具制造方法第二实施例的制造流程示意图；

图4为本发明铸造锅具制造方法第三实施例的制造流程示意图；

图5为本发明铸造锅具制造方法一实施例中孔眼修复前的局部剖视示意图；

图6为本发明铸造锅具制造方法一实施例中的孔眼修复过程的示意图；

图7为本发明铸造锅具制造方法一实施例中孔眼修复后的局部剖视示意图；

图8为本发明铸造锅具制造方法一实施例中表面处理后的局部剖视示意图。

附图标记：

1-锅基体；10-孔眼；2-焊点；201-结合区；3-氮化层；31-扩散层；32-白亮层；4-氧化层；5-油膜层；9-焊丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种铸造锅具的制造方法，包括如下步骤：

(1)锅坯成型步骤：采用金属浇铸成型锅基体，所述锅基体具有内表面和外表面；

(2)抛光及挑选步骤：对锅基体的内表面和/或外表面进行抛光处理，挑选出内表面或外表面显现出孔眼的锅基体，以进行以下(3)、(4)、(5)步骤；挑选出不具有孔眼的锅基体，以进行以下(5)步骤；

(3)孔眼补焊步骤：采用金属焊丝、通过冷焊工艺焊接填补所述孔眼，所述孔眼处形成凸出所述锅基体内表面和/或外表面的焊点；

(4)焊点除平步骤：打磨和/或抛光所述焊点，使得所述焊点与锅基体的内表面和/或外表面形成齐平或平滑的连续表面；

(5)表面处理步骤：形成至少一层防护层，所述防护层覆盖所述焊点与锅基体的内表面和/或外表面形成的连续表面。

本发明铸造锅具的制造方法通过抛光及挑选、孔眼补焊、焊点除平、表面处理等步骤，消除孔眼类缺陷，增强锅具性能，特别是防锈能力大大提升；同时通过补焊修复孔眼，提升了铸造锅具生产效率，降低成本；因对孔眼进行了补焊封堵，解决了有孔眼类缺陷的铸造锅具不能软氮化等后续处理的问题。采用冷焊工艺对铸造锅具进行沉积、封孔、补平等修补，修补点结合牢固、致密，无脱落的可能。下面将参照具体实施例进行详细的说明。

实施例一

请参阅图2，其为本发明铸造锅具制造方法第一实施例的制造流程示意图。其包括锅坯成型步骤、抛光及挑选步骤、孔眼补焊步骤、焊点除平步骤、表面处理步骤。其中，锅坯成型步骤是采用金属浇铸成型锅基体，成型的锅基体已具备锅具的基本形状，如弧形锅，或是平底锅等。所述锅基体具有内表面和外表面，所述内表面为形成烹饪腔用以容纳食物的一面，与内表面相对的为外表面。锅坯成型步骤主要包括熔炼和铸坯，锅坯成型工艺是本领域的现有技术，此处不再赘述。

可一并参照图5，下面介绍锅坯成型后的抛光及挑选步骤。对锅基体1的内表面和外表面进行抛光处理，经抛光处理后，锅基体1的内表面或外表面处形成的孔眼10就会显露出来，分别挑选出具有孔眼10的锅基体1和不具有孔眼10的锅基体1以便进行不同的后续处理。所述孔眼10可为铸造缺陷，例如，包括气孔、砂眼、缩孔、缩松中的一多或多种。当然，此处所述的孔眼10并不仅限于上述所列的铸造缺陷，还可以为其他孔、槽类结构，如因外力冲击形成的凹坑，或是裂痕等，都应属于上述孔眼包含的情形。因对于铸造的锅基体1，内表面和外表面处均有可能形成孔眼10，因此，在一优选的实施例中，对锅基体1的内表面和外表面均进行抛光处理。当然，也可对内表面和外表面中之一进行抛光处理，例如考虑到内表面和外表面所处的环境不同，或是内表面和外表面采用不同的后处理工艺，而只有其中之一需要孔眼10补焊时。

可一并参阅图6和图7，对于具有孔眼的锅基体进行孔眼补焊步骤和焊点除平步骤，具体介绍如下。采用金属焊丝、通过冷焊工艺焊接填补所述孔眼，所述孔眼处形成凸出所述锅基体1内表面和/或外表面的焊点2。冷焊工艺是由焊丝9与铸造锅基体1接触，焊丝9作为正极电极，锅基体1作为负极电极，两者靠近接触瞬间放电被加热，等离子化状态的焊丝9熔融以冶金的方式过渡到锅基体1的表层，填充在孔眼10内。焊点2与所述锅基体1的孔眼10底部的结合处，因焊料向锅基体1内渗透形成结合区201，结合牢靠，无脱落可能。通过冷焊堆焊技术，修补过程中铸造锅具不产生热变形，无咬边，无硬点现象。所述孔眼补焊步骤如图1中所示的孔眼修补。采用冷焊堆焊工艺修补后，金属焊料熔融在孔眼10中，并略高出锅基体1的外表面，以保证孔眼10的填充充分。对于高出的部分进行焊点除平步骤，即，焊点2高出的部分经打磨和/或抛光后，使得焊点2与锅基体1的内表面和/或外表面形成齐平或平滑的连续表面。需说明的是，此处所述齐平并非仅指处于同一水平面，对于锅具而言，其常具有圆弧过渡面，此处所述齐平应作广义理解，即焊点2经打磨抛光处理后形成与锅基体1形成连续、一致的表面。根据冷焊时焊点2凸出锅基体1表面的多少，可选择进行先打磨再抛光，或是直接进行抛光。将焊点2的外表面处理的与锅基体1的外表面齐平，使得锅具外观规整，方便用户使用或是方便后续对锅具的表面处理工艺。经打磨抛光后的焊点2的厚度为0.5mm-3mm。在此需要说明的是，所述焊点2填充在孔眼10中，因孔眼10的大小、形状各异，每一所述焊点2多数情况下也非各处厚度一致的，此处所述厚度为0.5mm-3mm，是指焊点2的最大厚度。焊点2厚度在上述范围内，焊接效果较佳且节省成本，若厚度小于0.5mm，易出现填充不充分的缺陷，造成虚焊；若厚度大于3mm，会导致堆焊太厚，造成焊丝9材料浪费。优选的，厚度为1mm-2.5mm，如1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm。

本实施例中，所述铸造锅具为铸铁锅，所述焊点2为镍焊丝或钢焊丝熔融形成。所述镍焊丝可以为纯镍，也可以为以镍为主要成分的镍基合金。通过如此设置，使得焊点2与锅基体1材质相同或相近，可提升结合强度。在其他实施例中，所述铸造锅具为铸铝锅，所述焊丝为铝丝。优选的，所述焊丝直径为1mm-4mm，焊丝直径的选取与孔眼的尺寸相适应。

经过上述制造步骤后，对锅具表面处理形成至少一层防护层，所述防护层覆盖所述焊点2与锅基体1的内表面和/或外表面形成的连续表面。后续根据具体锅具再进行把手、锅耳等组装即完成锅具的制造。在本实施例中，所述防护层为油膜层，所述表面处理步骤包括涂覆油膜，涂油后在200～400℃进行烘烤，时间为10-30分钟，使油膜烧结固化在锅基体1的外表面，增强油膜层的附着力。所述涂覆油膜具体可以为在锅基体表面涂抹油，或者浸油，或者喷油，所用的油为食用油，如猪油，豆油，棕榈油等。利用油膜层可隔离锅基体与空气接触而有效防止生锈，还能使锅具的颜色呈黝黑发亮，提高美观度。优选的，所述油膜的厚度为1-5um。油膜厚度在该范围内时油膜不易脱离且对锅基体的保护效果最佳。

实施例二

请参阅图3，其为本发明铸造锅具制造方法第二实施例的制造流程示意图。其与实施例一不同主要在于，表面处理步骤包括氧化发黑处理和涂覆油膜处理。所述氧化发黑处理具体为：将锅基体和水蒸气在510-600℃保温60-90分钟，以形成氧化层。在锅基体的表面形成一层致密的四氧化三铁氧化层，以隔绝空气，达到防锈目的；通过设置氧化层也可达到保护锅基体和焊点，增加锅具的抗腐蚀性和强度，同时可实现不粘的功效。所述氧化层的厚度优选为1-3um。氧化层厚度过厚易分层脱落，过薄则防护效果不佳，厚度设置为上述范围时其结合强度及保护效果最佳。本实施例中，氧化发黑工艺采用水蒸气氧化，工艺简单、无污染。也可采用碱性液发黑工艺，碱性液发黑工艺为现有技术，此处不再赘述。氧化发黑处理后，在氧化层上涂覆油膜，可利用油膜封闭锅坯表面的微小孔隙达到隔离与氧气接触而有效防止生锈的作用，油膜层和氧化层构成防护层。涂覆油膜处理工艺与实施例一中相同，此处不再赘述。本实施例在锅坯成型后还包括冲孔工序，该冲孔是在锅坯上冲出用以安装锅手柄、锅耳等的安装孔，根据具体锅具的不同，可以不具有该工序。

实施例三

请参阅图4，其为本发明铸造锅具制造方法第三实施例的制造流程示意图。其与实施例一不同主要在于，表面处理步骤包括软氮化处理、氧化发黑处理和涂覆油膜处理。请一并参阅图8，软氮化处理以形成氮化层3，所述氮化层3的厚度为10-50um。软氮化处理为在氨和二氧化碳形成的气体介质氛围下，在热处理炉内加热至450-650℃，保温2-4小时。所述氮化层3包括自所述铸造锅具的内表面和/或外表面依次形成的扩散层31和白亮层32。氨和二氧化碳通过热分解等化学反应产生的活性氮原子和碳原子渗透到锅具表面，以渗氮为主，并兼有渗碳。形成的白亮层32厚度为几微米至几十微米，它主要成分是ε相、γ’相和含氮的渗碳体；形成的扩散层31，主要是由γ’相和ε相组成。通过软氮化处理可增强锅基体的表面耐磨性，增加硬度，提高耐蚀性，防止生锈。在形成的氮化层3上再依次形成氧化层4和油膜层5。本实施例中，氮化层3、氧化层4、油膜层5构成防护层，具有三重防锈保护，且氧化层4和油膜层5还可对内层的氮化层3保护，可遮覆氮化处理表面产生的大面积麻点。

需要说明的是，对于以上具体实施例一至三中，所列步骤的先后顺序以及某一步骤的有无并不是确定不变的，可加入或去除某一步骤，如在所述表面处理步骤之前还可包括喷砂形成粗糙面的步骤。喷砂形成粗糙面，可提升后续的表面热处理形成的防护层的结合强度。再例如，实施例二和三中，冲孔步骤可在抛光之后，等。另外，以上实施例一至三中介绍了不同表面处理的具体实施例，当然也可以采用其他的表面处理，如，只形成氮化层，或只形成氧化层，或形成氮化层和氧化层等。

通过以上各实施例的描述，可以明确理解本发明的方案，本发明提供的一种铸造锅具的制造方法，本发明铸造锅具的制造方法通过抛光及挑选、孔眼补焊、焊点除平、表面处理等步骤，消除孔眼类缺陷，增强锅具性能，特别是防锈能力大大提升；同时通过补焊修复孔眼，提升了铸造锅具生产效率，降低成本；因对孔眼进行了补焊封堵，解决了有孔眼类缺陷的铸造锅具不能软氮化等后续处理的问题。采用冷焊工艺对铸造锅具进行沉积、封孔、补平等修补，修补点结合牢固、致密，无脱落的可能。本发明提供的技术方案，其孔眼类缺陷修复效果好，进而锅具整体性能好，使用寿命长。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种铸造锅具的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)锅坯成型步骤：采用金属浇铸成型锅基体，所述锅基体具有内表面和外表面；

(2)抛光及挑选步骤：对锅基体的内表面和/或外表面进行抛光处理，挑选出内表面或外表面显现出孔眼的锅基体，以进行以下(3)、(4)、(5)步骤；挑选出不具有孔眼的锅基体，以进行以下(5)步骤；

(3)孔眼补焊步骤：采用金属焊丝、通过冷焊工艺焊接填补所述孔眼，所述孔眼处形成凸出所述锅基体内表面和/或外表面的焊点；

(4)焊点除平步骤：打磨和/或抛光所述焊点，使得所述焊点与锅基体的内表面和/或外表面形成齐平或平滑的连续表面；

(5)表面处理步骤：形成至少一层防护层，所述防护层覆盖所述焊点与锅基体的内表面和/或外表面形成的连续表面。

2.如权利要求1所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述锅基体为铸铁，所述焊丝为直径为1mm-4mm的镍焊丝或钢焊丝；或者所述锅基体为铸铝，所述焊丝为直径为1mm-4mm的铝丝。

3.如权利要求1所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述表面处理步骤包括：涂覆油膜，并在200-400℃烘烤10-30分钟进行固化。

4.如权利要求3所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述油膜的厚度为1-5um。

5.如权利要求1所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述表面处理步骤包括：软氮化处理以形成氮化层，软氮化处理的加热温度为450-650℃，所述氮化层包括自所述铸造锅具的内表面和/或外表面依次形成的扩散层和白亮层。

6.如权利要求5所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述氮化层的厚度为10-50um。

7.如权利要求1、5或6所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述表面处理步骤还包括：将锅基体和水蒸气在510-600℃保温60-90分钟的氧化发黑处理，以形成氧化层。

8.如权利要求7所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述氧化层的厚度为1-3um。

9.如权利要求1所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述表面处理步骤依次包括软氮化处理、氧化发黑处理和涂覆油膜，以分别形成氮化层、氧化层和油膜层。

10.如权利要求1所述的铸造锅具的制造方法，其特征在于，所述表面处理步骤之前还包括喷砂形成粗糙面的步骤。