CN112846093A - 一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阀盖铸造领域，特别涉及一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，所述成型工艺包括如下步骤：砂芯设计、砂芯生产、阀盖生产、覆熔工艺、粗加工、精加工。为了克服现有技术的阀盖生产效率慢，另外，室内消火栓、旋转栓的阀盖在水压的冲击力、水的腐蚀下，容易生锈和断裂的不足，本发明通过制造砂芯，砂芯与阀盖铸造工艺相结合，使得阀盖螺栓孔直接成型，大大提高了生产效率，另外，阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺，使得钴基粉末、37％ZrO+63％Ni粉末熔覆于阀盖外表面，依次形成中间层和熔覆层，使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。

Description

一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺
技术领域
本发明属于阀盖铸造领域，特别涉及一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺。
背景技术
目前的阀盖螺栓孔都是靠机械加工得到，先利用铸造的工艺铸造出阀盖，然后在阀盖的上表面利用钻床或其他机器直接冲压个螺栓孔出来，这样的铸造工艺，生产效率慢，且导致螺栓孔壁厚不均匀，则需要多次粗加工、精加工，导致了阀盖生产效率大大降低，另外，室内消火栓、旋转栓的阀盖在水压的冲击力、水的腐蚀下，容易生锈和断裂，因此亟需研发一种生产效率高，且生产的阀盖具有高硬度、不易生锈腐蚀的室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，通过制造砂芯，砂芯与阀盖铸造工艺相结合，使得阀盖螺栓孔直接成型，大大提高了生产效率，另外，阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺，使得钴基粉末、37％ZrO+63％Ni粉末熔覆于阀盖外表面，依次形成中间层和熔覆层，使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，所述成型工艺包括如下步骤：
i.砂芯设计：根据所需室内消火栓、旋转栓的阀盖设计图纸，得知室内消火栓、旋转栓的阀盖中螺栓孔尺寸大小，用三维软设计出与螺栓孔能够间隙配合的砂芯模型，利用CAE分析软件对砂芯进行分析从而设计砂芯模具，从而制造出相应的砂芯模具；
ii.砂芯生产：利用射芯机将砂芯原料射入模具内进行生产，砂芯生产完毕；
iii.阀盖生产：将砂芯放入阀盖生产模具正中心，此时，金属原液注入阀盖生产模具中，直至阀盖成型，冷却，取出，将砂芯敲碎得到半成品阀盖；
iv.覆熔工艺：对半成品阀盖外表面进行清理，即灰尘、杂质的处理，接着，对半成品阀盖进行预热，预热温度为100℃-150℃，此时，利用同步送粉法、激光熔覆的方式将钴基粉末熔覆于半成品阀盖外表面，形成中间层，最后，再对半成品阀盖预热至200℃-250℃，再利用同步送粉法、激光熔覆的方式将37％ZrO+63％Ni粉末熔覆于中间层外表面，形成熔覆层，自然冷却20min-30min，得阀盖；
v.粗加工、精加工：将覆熔工艺完成的阀盖进行粗加工、精加工，最后测量螺栓孔的孔径及壁厚，测量结果准确，则制得成品阀盖。
进一步的，所述步骤(i)中，砂芯模型与螺栓孔的间隙量为≤ 0.5mm。
进一步的，所述步骤(ii)中砂芯原料由铸造砂、树脂粘接剂组成。
进一步的，所述螺栓孔内表面粗糙度为Ra2.5-Ra3.5。
进一步的，所述步骤(iv)中，中间层的熔覆工艺的参数为：激光功率为1400-2500w，保护气流量1000-1200L/h，扫描速度4- 10mm/s，光斑直径15mm。
进一步的，所述步骤(iv)中，熔覆层的熔覆工艺的参数为：激光功率为2700-4000w，保护气流量1000-1200L/h，扫描速度2- 10mm/s，光斑直径20mm。
进一步的，所述步骤(iii)中，将砂芯放入阀盖生产模具正中心前，砂芯外表面均匀涂抹有石墨粉，石墨粉在涂抹前，石墨粉与酒精进行混合，混合比例为1.2：1，石墨粉厚度为≤0.2mm，涂抹完毕后，在石墨粉外表面在涂抹一层高流平性涂料，高流平性涂料厚度为≤0.2mm，然后立刻送入温度为50℃～60℃的烘房内进行干燥处理。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明通过制造砂芯，砂芯与阀盖铸造工艺相结合，使得阀盖螺栓孔直接成型，大大提高了生产效率，另外，阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺，使得钴基粉末、37％ZrO+63％Ni粉末熔覆于阀盖外表面，依次形成中间层和熔覆层，使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明砂芯的结构示意图。
图2为本发明消火栓阀盖的立体结构示意图。
图3为本发明消火栓阀盖的底部结构示意图。
图4为本发明旋转栓阀盖的立体结构示意图。
图5为本发明旋转栓阀盖的底部结构示意图。
图6为本发明阀盖外表面的结构示意图。
图7为本发明消火栓、旋转栓的内部结构示意图。
具体实施方式
本技术方案中：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参阅图1-图6，本发明提供了一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，所述成型工艺包括如下步骤：
i.砂芯设计：根据所需室内消火栓、旋转栓的阀盖设计图纸，得知室内消火栓、旋转栓的阀盖中螺栓孔尺寸大小，用三维软设计出与螺栓孔能够间隙配合的砂芯模型，利用CAE分析软件对砂芯进行分析从而设计砂芯模具，从而制造出相应的砂芯模具；
ii.砂芯生产：利用射芯机将砂芯原料射入模具内进行生产，砂芯生产完毕；
iii.阀盖生产：将砂芯放入阀盖生产模具正中心，此时，金属原液注入阀盖生产模具中，直至阀盖成型，冷却，取出，将砂芯敲碎得到半成品阀盖；
iv.覆熔工艺：对半成品阀盖外表面进行清理，即灰尘、杂质的处理，接着，对半成品阀盖进行预热，预热温度为100℃-150℃，此时，利用同步送粉法、激光熔覆的方式将钴基粉末熔覆于半成品阀盖外表面，形成中间层，最后，再对半成品阀盖预热至200℃-250℃，再利用同步送粉法、激光熔覆的方式将37％ZrO+63％Ni粉末熔覆于中间层外表面，形成熔覆层，自然冷却20min-30min，得阀盖；
v.粗加工、精加工：将覆熔工艺完成的阀盖进行粗加工、精加工，最后测量螺栓孔的孔径及壁厚，测量结果准确，则制得成品阀盖；
所述步骤(i)中，砂芯模型与螺栓孔的间隙量为≤0.5mm；
进一步的，所述步骤(ii)中砂芯原料由铸造砂、树脂粘接剂组成；
所述螺栓孔内表面粗糙度为Ra2.5-Ra3.5；
所述步骤(iv)中，中间层的熔覆工艺的参数为：激光功率为 1400-2500w，保护气流量1000-1200L/h，扫描速度4-10mm/s，光斑直径15mm；。
所述步骤(iv)中，熔覆层的熔覆工艺的参数为：激光功率为 2700-4000w，保护气流量1000-1200L/h，扫描速度2-10mm/s，光斑直径20mm；
进一步的，所述步骤(iii)中，将砂芯放入阀盖生产模具正中心前，砂芯外表面均匀涂抹有石墨粉，石墨粉在涂抹前，石墨粉与酒精进行混合，混合比例为1.2：1，石墨粉厚度为≤0.2mm，涂抹完毕后，在石墨粉外表面在涂抹一层高流平性涂料，高流平性涂料厚度为≤0.2mm，然后立刻送入温度为50℃～60℃的烘房内进行干燥处理；通过上述方式能够使得螺栓孔具有精度更加准确。
本发明通过制造砂芯，砂芯与阀盖铸造工艺相结合，使得阀盖螺栓孔直接成型，大大提高了生产效率，另外，阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺，使得钴基粉末、37％ZrO+63％Ni粉末熔覆于阀盖外表面，依次形成中间层和熔覆层，使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。
镍基合金粉末是市面上用量较广的一种合金粉、其主要用于钢件的、耐磨、防腐、防锈等，牌号分高硬度与低硬度两个种类，高硬度耐磨防腐，低硬度修复在加工；系自熔性合金粉末中应用最广泛的一种；具有优良的综合性能，耐腐蚀，抗氧化性，耐热，耐低应力磨粒磨损及良好的冲击韧性。熔点低，固液相温度区间宽，对多种基体和WC颗粒等有强的润湿能力，操作简便；自熔性、润湿性和喷焊性优良，喷焊层具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点。
二氧化锆是一种两性氧化物，硬度仅次于金刚石，促使了阀盖的硬度大大提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，其特征在于：所述成型工艺包括如下步骤：
i.砂芯设计：根据所需室内消火栓、旋转栓的阀盖设计图纸，得知室内消火栓、旋转栓的阀盖中螺栓孔尺寸大小，用三维软设计出与螺栓孔能够间隙配合的砂芯模型，利用CAE分析软件对砂芯进行分析从而设计砂芯模具，从而制造出相应的砂芯模具；
ii.砂芯生产：利用射芯机将砂芯原料射入模具内进行生产，砂芯生产完毕；
iii.阀盖生产：将砂芯放入阀盖生产模具正中心，此时，金属原液注入阀盖生产模具中，直至阀盖成型，冷却，取出，将砂芯敲碎得到半成品阀盖；
iv.覆熔工艺：对半成品阀盖外表面进行清理，即灰尘、杂质的处理，接着，对半成品阀盖进行预热，预热温度为100℃-150℃，此时，利用同步送粉法、激光熔覆的方式将钴基粉末熔覆于半成品阀盖外表面，形成中间层，最后，再对半成品阀盖预热至200℃-250℃，再利用同步送粉法、激光熔覆的方式将37％ZrO+63％Ni粉末熔覆于中间层外表面，形成熔覆层，自然冷却20min-30min，得阀盖；
v.粗加工、精加工：将覆熔工艺完成的阀盖进行粗加工、精加工，最后测量螺栓孔的孔径及壁厚，测量结果准确，则制得成品阀盖。
2.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，其特征在于：所述步骤(i)中，砂芯模型与螺栓孔的间隙量为≤0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，其特征在于：所述步骤(ii)中砂芯原料由铸造砂、树脂粘接剂组成。
4.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，其特征在于：所述螺栓孔内表面粗糙度为Ra2.5-Ra3.5。
5.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，其特征在于：所述步骤(iv)中，中间层的熔覆工艺的参数为：激光功率为1400-2500w，保护气流量1000-1200L/h，扫描速度4-10mm/s，光斑直径15mm。
6.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，其特征在于：所述步骤(iv)中，熔覆层的熔覆工艺的参数为：激光功率为2700-4000w，保护气流量1000-1200L/h，扫描速度2-10mm/s，光斑直径20mm。
7.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺，其特征在于：所述步骤(iii)中，将砂芯放入阀盖生产模具正中心前，砂芯外表面均匀涂抹有石墨粉，石墨粉在涂抹前，石墨粉与酒精进行混合，混合比例为1.2：1，石墨粉厚度为≤0.2mm，涂抹完毕后，在石墨粉外表面在涂抹一层高流平性涂料，高流平性涂料厚度为≤0.2mm，然后立刻送入温度为50℃～60℃的烘房内进行干燥处理。
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