CN1209516C - 水针板及其制造工艺 - Google Patents

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本发明涉及一种水针板及其制造工艺。水针板的板材为经过时效热处理的青铜，其硬度为HV390～410，或者为经表面氮化处理的纯钛，表面硬度为HV1600～1800。其制造工艺是在水针板机加工之后进行时效热处理或表面氮化处理，所以能达到产品硬度较高，使用寿命较长，板材加工性能较好，降低制造成本。

Description

水针板及其制造工艺
技术领域：
本发明涉及一种无纺布制造设备用的水针板及其制造工艺。
背景技术：
无纺布制造设备中使用一种密布强力喷水用水针板，使用过程中因喷水磨蚀，常需要换新的水针板。现有的水针板是一长度为1～10米、宽度为25.4毫米左右，厚度为0.3～1.8毫米的长条形薄带板，其上均布一排或多排喷水小孔，相邻两排的喷水小孔错位排列，孔距为0.4～1.6毫米，喷水小孔为中心穿孔而上端带有30°～90°锥度的锥形扩孔段，中心穿孔的孔径为Ф0.10～0.13毫米，中心穿孔的深度为0.2～0.5毫米，锥形扩孔段深度为0.6～1.5毫米。现有的水针板的板材是采用美国钢铁学会标准AISI430型或AISI316型不锈钢。其材料硬度约为HV200，硬底偏低，使用过程中，水针板的喷水小孔易被磨蚀划伤，导致喷水小孔变形变大，终致水针板早期失效，影响其使用寿命。此外，不锈钢的水针板，在制造加工过程中，常出现如下加工故障：因其材料变形抗力较大，冲压锥形扩孔段的锥形凹坑时，常出现冲头尖端折断在凹坑内，则需从凹坑内挖出折断的冲头尖端，磨平板材背面因此压而出现凸起部位，费时费力，增加制造成本。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种不针板及其制造工艺，提高水针板的硬度，从而延长其使用寿命；同时改善其板材加工性能，从而降低其制造成本。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种水针板，由一块均布喷水小孔的薄带板构成，其特征在于薄带板的材料为经时效热处理的青铜，硬度应为HV390～410；或者为经表面氮化处理的纯钛，表面硬度应为HV1600～1800。
上述的薄带板的表面有一层铬(Cr)镀层，或镍磷(Ni-P)镀层，或镍基合金(Ni-W-P)镀层，镀层表面硬度为HV600-1000。
上述的青铜为铍青铜，组成的成份按重量百分比计为：铍(Be)1～3.2％，镍(Ni)0～7％，钛(Ti)0～3％，钴(Co)0～1％，铜(Cu)余量。
上述的青铜为钛青铜，组成的成份按重量百分比计为：钛(Ti)1～10％，铬(Cr)0～10％，铝(Al)0～7％，铜(Cu)余量。
上述的青铜为铝青铜，组成的成份按重量百分比计为：铝(Al)5～15％，铁(Fe)2～9％，镍(Ni)2～7％，铜(Cu)余量。
上述的纯钛为碘法钛TAD、或工业纯钛TA0、或工业纯钛TA1、或工业纯钛TA2。
一种水针板的制造方法，其特征在于工艺步骤为：(1)根据客户需求选取长度为0.5～100米、宽度为25.4毫米±0.1毫米、厚度为0.3～1.8毫米的青铜薄带板或纯钛薄带板；(2)用冲压加工出喷水小孔锥形扩孔段的锥形凹坑，然后对准锥形凹坑的中心，用冲压或电火花加工出喷水小孔的中心穿孔；(3)表面抛光成半成品；(4)对于板材为青铜的半成品，经过300℃～450℃，15分钟～4小时的时效热处理，硬度达到HV390～410，形成成品；对于板材为纯钛的半成品，经过500℃～900℃的表面氮化处理，表面硬度达成到HV1600～1800，形成成品。
上述的制造方法，完成所述的(1)～(4)工艺步骤后，进行表面镀复一层铬(Cr)镀层，或镍磷(Ni-p)镀层，或镍基合金(Ni-W-P)镀层，镀层表面硬度为HV600～1000。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优点：本发明的水针板的板材采用青铜经时效热处理，硬度可达HV400左右；或者板材采用纯钛经表面氮化处理，表面硬度可达HV1800；或者上述板材的表面镀复一层硬金属或合金镀层，表面硬度可达HV600～1000，则硬度比现有技术的板材硬度增加一倍至数倍，从而大为减缓其喷缓其喷水小孔的被磨蚀划伤的进程，延长使用寿命。本发明的水针板的加工工艺过程中，在加工喷水小孔时，板材为青铜或纯钛，尚未进行时效热处理或表面氮化处理或镀复，材料变形抗力较小，加工性能好，因而大大降低冲压喷水小孔锥形扩孔段的锥形凹坑时出现冲头尖端折断在凹坑内的加工故障，其故障率降低20倍左右，则可大为降低制造加工成本。
附图说明：
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1中A～A处放大剖面图。
具体实施方式：
本发明的实施例：参见图1和图2，水针板1上均布1～6排喷水小孔2，孔距b为0.4～1.6毫米，板材长度L为0.5～100米，宽度B为25.4±0.1毫米，厚度H为0.3～1.8毫米，喷水小孔的中心穿孔直径Ф为0.10～0.13毫米，锥形扩孔段的锥度θ为30°～90°，有的水针表面有镀层3共十一个实例的板材组分、性能和尺寸见表一。(表一在下页)
实施例1、2、5、6、8、9、11、12的中心穿孔深度h为0.5毫米，孔距b为1.6毫米，其余实施的中心孔深度h为0.2毫米，孔距b为0.4毫米。
上述所有实施例中的水针板制造工艺的工艺步骤是：(1)按上表所列选取板材；(2)用冲压加工出喷水小孔2的锥形扩孔段4的锥形凹坑，然后对准锥形凹坑的中心，用冲压或电火花加工出喷水小孔2的中心穿孔5，(3)表面抛光成半成品，(4)对青铜板材的半成品经过300°～450°，15分钟～4小时的时效热处理，硬度达到HV390～410；对纯钛板材半成品，经过500℃～900℃的表面氮化处理，表面硬度达HV1600～1800。
实施例1、实施例4和实施例11，在经上述工艺步骤(1)～(4)后，再进行表面镀复。其中实施例1为铬镀层，实施例4为镍磷镀层，镀层成份中磷重量百分比为4～15％，实施例11为镍合金镀层。
上述所有实施例的硬度均较已有技术有很大提高，使用寿命得到延长。
表一：
实施例 板材             板     材     组    份(％) 镀层             板      材      尺      寸(mm)
  Be  Ti  Al  Ni  Co  Cr Fe  Cu  L(米   B     H   θ(度)   φ 孔排  硬度HV
  1   铍青铜   1   2  7   1  余量   铬   100   25.5     1.8   30   0.13   4   700
  2   铍青铜   3.2  余量   60   25.4     0.8   45   0.13   3   400
  3   铍青铜   2   3  余量   20   25.4     0.5   90   0.10   2   400
  4   钛青铜   1  7  余量   镍磷   1   25.3     0.3   90   0.10   1   800
  5   钛青铜   10  5  余量   80   25.4     1.2   30   0.13   4   400
  6   钛青铜   5  3  10  余量   5   25.4     0.5   45   0.12   2   400
  7   碘法钛TAD   3   25.4     0.3   45   0.10   2   1800
  8   工业纯钛TA0   10   25.5     2.0   30   0.13   5   1600
  9   工业纯钛TA1   90   25.4     1.2   30   0.13   4   1600
  10   工业纯钛TA2   2   25.4     0.5   90   0.10   1   1600
  11   铝青铜  5  2  9  余量   镍合金   80   25.4     0.8   30   0.13   6   800
  12   铝青铜  7  7  5  余量   5   25.4     0.4   45   0.12   2   400
  13   铝青铜  15  4  2  余量   0.5   25.3     0.3   90   0.10   1   400

Claims (8)

1、一种水针板，由一块均布喷水小孔的薄带板构成，其特征在于薄带板的材料为经时效热处理的青铜，硬度为HV390～410；或者为经表面氮化处理的纯钛，表面硬度应为HV1600～1800。
2、根据权利要求1所述的水针板，其特征在于薄带板的表面有一层铬(Cr)镀层，或镍磷(Ni-P)镀层，或镍基合金(Ni-W-P)镀层，镀层表面硬度为HV600-1000。
3、根据权利要求1所述的水针板，其特征在于青铜为铍青铜，组成的成份按重量百分比计为：
铍(Be)                  1～3.2％，
镍(Ni)                  0～7％，
钛(Ti)                  0～3％，
钴(Co)                  0～1％，
铜(Cu)                  余量。
4、根据权利要求1所述的水针板，其特征在于青铜为钛青铜，组成的成份按重量百分比计为：
钛(Ti)                  1～10％，
铬(Cr)                  0～10％，
铝(Al)                  0～7％，
铜(Cu)                  余量。
5、根据权利要求1所述的水针板，其特征在于青铜为铝青铜，组成的成份按重量百分比计为
铝(Al)                  5～15％，
铁(Fe)                  2～9％，
镍(Ni)                  2～7％，
铜(Cu)                  余量。
6、根据权利要求1所述的水针板，其特征在于纯钛为碘法钛TAD、或工业纯钛TAO、或工业纯钛TA1、或工业纯钛TA2。
7、一种根据权利要求1所述的水针板的制造工艺，其特征在于工艺步骤为：(1)根据客户需求选取长度为0.5～100米、宽度为25.4毫米±0.1毫米、厚度为0.3～1.8毫米的青铜薄带板或纯钛薄带板；(2)用冲压加工出喷水小孔锥形扩孔段锥形凹坑，然后对准锥形凹坑的中心，用冲压或电火花加工出喷水小孔的中心穿孔；(3)表面抛光成半成品；(4)对于板材为青铜的半成品，经过300℃～450℃，15分钟～4小时的时效热处理，硬度达到HV390～410，形成成品；对于板材为纯钛的半成品，经过500℃～900℃的表面氮化处理，表面硬度达到HV1600～1800，形成成品。
8、根据权利要求7所述的水针板的制造工艺，其特征在于安成所述的(1)～(4)工艺步骤后，进行表面镀复一层铬(Cr)镀层，或镍磷(Ni～p)镀层，或镍基合金(Ni-W-P)镀层，镀层表面硬度为HV600～1000。
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