KR20190072918A

KR20190072918A - A method of bonding a copper alloy on ferrous cast metal by insert casting.

Info

Publication number: KR20190072918A
Application number: KR1020170174077A
Authority: KR
Inventors: 임락복
Original assignee: 임락복
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-06-26
Also published as: KR102037582B1

Abstract

The present invention is a means for bonding a copper alloy plate on a friction surface or fluid contact surface of a ferrous metal casting surface layer constituting a fluid transfer device by an insert casting method for encapsulating a copper alloy thin plate inside a ferrous metal case for bonding medium, installing the same on a casting mold cavity, and inserting ferrous metal casting molten metal. The inserted ferrous metal case is in contact with the injected ferrous metal casting molten metal. The copper alloy thin plate melts inside the ferrous metal case by the heat of casting molten metal. The ferrous metal case itself is in thermal equilibrium with a melt solution of copper alloy, so that the melting is delayed. A partition wall is maintained by an inter-layer in a solid molten state. Therefore, molten metal of both sides does not mix. On both sides of the inter-layer, metallurgical bonding is achieved by diffusion of the inter-layer and molten tissue.

Description

Copper alloy plate joining method in which ferrous metal casting is cast through iron casting by insert casting. {A method of bonding a copper alloy on ferrous cast metal by insert casting.}

본 발명은 유체 이송 장치를 구성하는 주철(cast iron), 주강(cast steel) 혹은 주조 스테인레스 강(cast stainless steel)(이하 철계 금속 주물로 표시)등의 철계 금속 주물에서 마찰 접속부의 내 마모성이나 유체 접촉면의 내식 특성을 개선하기 위해, 철계 금속 주물 표면에 동계 합금 판재를 접합하는 이종금속(異種金屬) 접합 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유체 펌프/모터 혹은 유체 개폐 밸브를 구성하는 철계 금속 주물에서 마찰 접속부의 내 마모, 내 소착성이나 유체 접촉면의 내식 특성을 개선하기 위하여, 철계 금속 주물에도 또 동계 합금에도 같이 융착 가능한 철계 금속 판재로 동계 합금 판재를 감싸서 주형 캐비티 내부에 미리 삽입한 후 철계 금속 주조 용탕을 주형에 주입하는 인서트 주조 방식으로, 동계 합금 판재가 철계 합금 판재를 매개하여 철계 금속 주물 표층에 건전한 금속 접합 (metallurgical bonding)을 이루는 경제적인 접합 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the abrasion resistance of a frictional connection part in an iron-based metal casting such as a cast iron, cast steel or cast stainless steel (hereinafter referred to as an iron-based metal casting) The present invention relates to a method of joining a copper alloy sheet to a surface of an iron-based metal casting to improve the corrosion resistance of a contact surface, and more particularly, to a method of joining a copper- In order to improve the abrasion resistance of the friction connecting portion in the casting, the resistance to seizure and the corrosion resistance of the fluid contact surface, a copper alloy sheet material is wrapped with an iron-based metal sheet material which can be fused to the iron- An insert casting method in which molten iron casting molten metal is injected into a mold, and a copper alloy sheet is fed through an iron-based alloy sheet The present invention relates to an economical bonding method for forming a sound metallurgical bonding on a surface of an iron-based metal casting.

유체 이송 장치에 주로 이용되는 철계 금속 주물이 직선 혹은 회전 운동하는 부재와 이를 지지하는 부재 간에 상대 운동하는 접속부위에서, 이종 금속 간의 접합을 형성하여 마찰 면의 내마모성 및 내 소착성을 개선하며, 특히 동계 합금이 많이 활용되고 있다. 그러나 철계 주물과 동계 합금의 접합은 열팽창 계수가 서로 차이가 있어서, 냉각 과정 혹은 사용 중의 급격한 온도 변화에 따라 접합 경계 부위에서 발생하는 열 응력에 의해 균열 발생 위험이 커서 건전한 접합이 요구되고, 동계 합금의 두께도 얇은 두께로 제한된다. The abrasion resistance and the anti-seizure property of the friction surface are improved by forming a bond between the dissimilar metals at the connection portion where the iron-based metal casting mainly used in the fluid transfer device is moved between the member for supporting the linear or rotating member and the member for supporting the iron- Copper alloys are widely used. However, due to the difference in the thermal expansion coefficients between the iron-based castings and the copper alloy, there is a great risk of cracking due to the thermal stress occurring at the joint boundary due to the cooling process or the rapid temperature change during use. Is limited to a thin thickness.

물, 해수, 부식성 가스등의 유체를 이송하는 유체 펌프 혹은 유체 모터에서는 내식성을 위하여, 본체에 스테인레스 강 혹은 동 합금 등의 내식성 소재를 사용함에 따라, 철계 금속과의 마찰 면에 소착 가능성이 커서 사용 압력 등의 성능이 제한되고, 높은 원가 부담이 문제가 된다. 또 물, 해수 등의 유량을 제어하는 유체 개폐 밸브는, 밸브 본체 전부를 내식성 재료로 주조하여 사용됨으로, 많은 원가 부담이 있다. In a fluid pump or a fluid motor that transports fluids such as water, seawater, or corrosive gases, corrosion resistant materials such as stainless steel or copper alloy are used for the corrosion resistance of the body, And the like, and a high cost burden is a problem. Further, the fluid opening / closing valve for controlling the flow rate of water, seawater, etc., is used by casting all of the valve main body with a corrosion-resistant material, which causes a lot of cost burden.

기존 기술에서 철계 금속 주물로 구성된 유체 장치의 마찰 접속 부위에 내 마모성 및 내 소착성을 확보하기 위해서 동계 합금을 사용한 이종 금속 간 효과적 접합을 위한 기술이 오랜동안 다양하게 제시되었다.In order to secure abrasion resistance and resistance to abrasion at the frictional connection part of a fluid device composed of iron-based metal castings in the prior art, a technique for effective bonding between dissimilar metals using a copper alloy has been proposed for a long time. 대한민국 특허 특2002-0055499는 피스톤식 유압 펌프의 회전 실린더에서, 철계 금속 주물의 한쪽 표면을 곡면으로 가공하고, 그 가공 면 위에 동합금 분말을 일정한 형상으로 도포하고, 그 위에 지그를 올려서 압력을 가한 상태에서 질소와 수소를 혼합한 환원성 분위기의 노에 장입하고 900~980 °C 까지 온도를 서서히 올려 1~3시간 유지시킨 후, 700 °C 까지 노냉한 다음 노에서 꺼내어 공냉하는 접합 방법을 제시하고 있다.KOKAI Publication No. 2002-0055499 discloses a rotary cylinder of a piston type hydraulic pump in which one surface of an iron-based metal cast is curved, a copper alloy powder is applied on the working surface in a predetermined shape, a jig is placed on the copper alloy powder, In a reducing atmosphere of a mixture of nitrogen and hydrogen, slowly raising the temperature to 900 to 980 ° C for 1 to 3 hours, cooling to 700 ° C, taking out of the furnace and cooling the furnace . 또 다른 대한민국 특허 특2002-0035089 및 대한민국 특허 특 2003-0087453 도, 피스톤식 유압 펌프의 회전 실린더에서, 철계 금속 주물의 한쪽 표면을 곡면으로 가공하고, 그 가공 면 위에 동 합금 판재를 올려놓고, 그 위에 압판를 올려서 압력을 가한 상태에서 가열하여 접합하는 방법을 제시하고 있다. 전술한 대한민국 특허들은 대부분 모재와 동 합금 판재를 장시간 가열이 필요하여 에너지 소비 비용이 크고, 생산성이 낮은 문제점이 있다Another Korean Patent Publication 2002-0035089 and Korean Patent Publication No. 2003-0087453 disclose a rotary cylinder of a piston type hydraulic pump in which one surface of an iron-based metal casting is processed into a curved surface, a copper alloy plate is placed on the working surface, And pressing the plate on the pressure plate to heat the plate. Most of the Korean patents mentioned above have a problem that the base material and the copper alloy plate need to be heated for a long time, resulting in high energy consumption cost and low productivity 또 다른 대한민국 특허 공개번호 10-2006-0037707에서는 붕사 계열의 플럭스를 접합하고자 하는 이종 금속에 도포시키고, 접합하고자 하는 주형 내에 삽입한 후 용융 금속을 주입하는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합 방법과 이종금속 접합용 붕사계열 플럭스가 제시되었다.Another Korean Patent Publication No. 10-2006-0037707 discloses a dissimilar metal bonding method wherein a flux of a borax series is applied to a dissimilar metal to be bonded, inserted into a mold to be bonded, and then molten metal is injected. The borax series flux for bonding is presented. 또 이종금속 접합을 주물 용탕의 열을 이용하는 인서트 주조 혹은 컴퍼짓 주조 방식으로, 내연기관의 엔진 블록을 경량화하기 위해 알루미늄 블록에 주철 실린더 라이너를 효과적으로 접합하는 경제적이고 효과적인 접합 수단이 다수 제시되고 있다.In addition, there have been proposed many economical and effective bonding means for effectively bonding a cast iron cylinder liner to an aluminum block in order to reduce the weight of the engine block of the internal combustion engine by insert casting or composite casting using dissimilar metal bonding heat of the molten cast iron. 미국 특허 US 7,757,652 B2은 자동차의 알루미늄 등 경금속 엔진 블록에 주철 실린더 라이너를 인서트 주조할 때, 주철과 경금속과의 효과적인 접합과 열전도 특성 개선을 위하여 실린더 라이너의 표면에 열전도성이 좋은 금속 코팅 층을 형성하는 방법이 제시되고,US Patent No. 7,757,652 B2 discloses a method of forming a metal coating layer having a good thermal conductivity on the surface of a cylinder liner in order to effectively bond a cast iron and a light metal and to improve a heat conduction property when the cast iron cylinder liner is inserted into a light metal engine block A method is proposed, 또 미국 특허 US 6,484,790 B1은 역시 자동차등의 알루미늄 등 경금속 엔진 블록에 주철 실린더 라이너를 인서트 주조할 때, 실린더 라이너 외면에 실린더 라이너와 주조 경금속과의 열팽창 계수들의 중간 값의 열팽창 계수를 갖는 금속을 전기 도금 등을 통하여 한 개 혹은 여러 코팅층을 마련하여, 효과적인 접합을 위한 수단으로 제공되고 있다.US Patent No. 6,484,790 B1 also discloses that when a cast iron cylinder liner is insert cast into a light metal engine block such as an aluminum automobile or the like, a metal having a coefficient of thermal expansion having an intermediate value of the thermal expansion coefficient between the cylinder liner and the cast light metal, Plating or the like is provided as a means for effective bonding by providing one or several coating layers. 상기 기존 기술의 특허 문헌에 제시된 주철에 알루미늄을 주입하는 것 과 다르게, 인서트 되는 동계 합금이 주입되는 철계 주조 용탕보다 용융온도가 낮아서, 주조 용탕의 열에 의해 먼저 동계 합금이 용융 상태가 되고, 주입되는 용탕에 의해 밀려나서, 주형 내부에 삽입될 때의 동계 합금은 본래의 형태를 유지하지 못하고 주물 표면에 분산되어 흩어지는 문제점이 있다.Unlike the case where aluminum is injected into the cast iron disclosed in the above-mentioned patent documents of the prior art, the melting temperature is lower than that of the iron casting molten metal injected with the copper alloy to be inserted so that the molten alloy is first melted by the heat of the casting molten metal, There is a problem in that the copper alloy when pushed by the molten metal and inserted into the mold does not maintain its original shape and is dispersed and scattered on the casting surface.

기존기술의 위와 같은 문제점으로, 유체 이송 장치를 구성하는 철계 금속 주물에 동계 합금의 접합을 위해서, 주물 모재를 동계합금의 고상 용융 온도 부근까지 예열하고, 동계 합금 판재를 표면을 눌러서 압력을 주면서 장시간 가열하여 접합한다. 따라서 동일 주물을 주조 시 또 예열시 고열로 두번 가열함으로써 열 손실이 크고, 예열시간이 길어 생산성이 낮고, 특수 접합설비가 소요되는 문제점이 있다. In order to join the copper alloy to the iron-based metal casting constituting the fluid transfer device, the casting base material is preheated to the vicinity of the solid-phase melting temperature of the copper alloy, and the copper alloy plate is pressed for a long time Heat it to bond. Therefore, there is a problem that the same casting is heated twice at the time of casting and at the time of preheating, resulting in large heat loss, long preheating time, low productivity, and special bonding equipment.

또, 주철제 주물의 내면에는 가압 수단의 적용이 어려워서, 접합이 주물 외측 표면에 한정되어지는 문제가 있다. Further, it is difficult to apply the pressing means to the inner surface of the cast iron casting, so that there is a problem that the bonding is limited to the outer surface of the casting.

또, 용융 온도가 주입하는 철계금속 용탕의 용융 온도보다 낮은 동계 합금은 뒤에 주입된 주조 용탕의 열에 의해 먼저 용융 상태가 되고, 주입되는 용탕에 의해 밀려나서, 주형 내부에 삽입될 때의 동계 합금의 본래 형태를 유지하지 못하고 주물 표면에 분산되어 흩어지는 문제점이 있다. 그리고Further, the copper alloy having a melting temperature lower than the melting temperature of the molten iron-based metal melt is first melted by the heat of the casting molten metal injected thereinto, is pushed by the molten metal to be injected, There is a problem that they are dispersed and scattered on the casting surface without maintaining the original shape. And

일반적으로 얇은 두께의 동계 합금이 용융 후 응고 과정 중에, 자유 표면의 기공이 표면 장력에 의해 확대되어 동계 합금층 중간에 함몰 홈이 형성되는 문제가 있다. Generally, there is a problem that, during the solidification process after the melting of the copper alloy in a thin thickness, the pores of the free surface are enlarged by the surface tension, and recessed grooves are formed in the middle of the copper alloy layer.

유체 이송 장치를 구성하는 한 철계 금속 주물의 마찰면 또는 유체 접촉면에 동계 합금 판재를 접합할 때, 기존 기술의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수단으로, As means of the present invention for solving the above-mentioned problems of the prior art when joining a copper alloy plate to a friction surface or a fluid contact surface of an iron-based metal casting constituting the fluid transfer device,

철계 금속 주물 용탕; Molten metal cast iron;

주조 사형 캐비티 및 탕구; Casting mold cavity and sprue;

Cu를 주성분으로, Sn, Pb, Al, Zn, Fe, Mn, Ni 중에서 선택된 성분들을 부성분으로 화학 성분이 조성되어 마찰면 혹은 유체 접촉면 형상으로 성형된 동계 합금 판재; A copper alloy plate which is made of Cu as a main component and has a chemical composition composed of components selected from Sn, Pb, Al, Zn, Fe, Mn, and Ni as a subcomponent and formed into a frictional surface or a fluid contact surface;

상기 동계 합금 판재를 내부에 수용하는 박판 용기형태로 성형 된 철계 금속 케이스; An iron-based metal case molded in the form of a thin plate container for accommodating the copper alloy plate;

상기 철계 금속 케이스의 표면을 Cu, Cr, Ni, Ag중에서 선택한 성분으로 전기 도금처리; Electroplating the surface of the iron-based metal case with a component selected from among Cu, Cr, Ni, and Ag;

동계 합금 판재 표면을 덮는, 가는 눈의 동 도금 격자 금속망; A thin copper plated metal mesh covering the surface of a copper alloy sheet;

브레이징용 액상 플럭스(flux)가 도포된 상기 철계 금속 케이스가, 상기 동 도금 격자 금속망으로 일면이 덮인 상기 동계 합금 판재를 감싸서 안쪽에 수용하는 인서트(insert) 조립체; 그리고 Wherein the iron-based metal case to which the liquid flux for brazing is applied includes an insert assembly enclosing the copper alloy plate covered with the copper plating lattice metal net and accommodating the copper alloy plate therein; And

상기 인서트 조립체의 동계 합금 판재 측이 상기 주조 사형 캐비티 내부의 주물사와 접하도록 설치하여, 주물사와 상기 철계 금속 케이스가 이루는 공간 내부에 상기 동계 합금 판재와 동 도금 격자망을 수용하는 구성을 제 1 특징으로 하고 Wherein the copper alloy sheet material side of the insert assembly is disposed so as to be in contact with the molding sand inside the casting mold cavity to accommodate the copper alloy sheet material and the copper plating grid net in the space formed by the foundry sand and the iron- To

상기 철계 금속 주물 용탕을 상기 사형 캐비티에 탕구를 통하여 주입하는 인서트 주조 단계를 제 2 특징으로 구성되어, And an insert casting step of injecting the iron-based metal casting molten metal through the casting mold into the casting cavity,

주입된 철계 금속 주물의 용탕과 접하는 철계 금속 케이스는 고온으로 짧은 시간에 상승하고, 내부의 동계 합금 판재가 먼저 용융되면서, 철계 금속 케이스는 온도 상승이 지연되어 고상 용융 상태의 매개층 (媒介層; inter-layer)이 되어서, 양측의 용융액의 혼합을 막고, 표면의 동 도금은 산화 피막 발생을 방지하여, 경계면 양쪽 각각 용융 조직의 확산으로 건전한 금속 접합 (metallurgical bonding)이 이루어지고, 또 동계 합금이 용융되는 과정에 발생하는 가스는 주물사와 접촉면을 통하여 배출되도록 하고, 냉각 수축 시 표면 장력에 의한 표면의 부분 함몰 홈을 격자 금속망으로 억제하여, 철계 금속 주물에 동계 합금을 접합 위치에 제한이 없이 주조와 동시에 경제적이고 효율적으로 접합하는 수단을 제공한다. The iron-based metal case, which is in contact with the melt of the cast iron-based metal cast, rises at a high temperature in a short time, and the inner copper alloy plate is melted first. inter-layer to prevent mixing of the molten metal on both sides and copper plating on the surface to prevent the formation of an oxide film so that the diffusion of molten metal on both sides of the interface results in a sound metallurgical bonding, The gas generated during the melting process is discharged through the contact surface with the casting shoe and the recessed grooves of the surface due to the surface tension during the cooling shrinkage are suppressed by the grating metal net so that the copper alloy casting Thereby providing a means for economically and efficiently bonding simultaneously with casting.

본 발명에 따라 철계 금속 주물의 표층에 동계 합금을 접합하는 방법은, 기존 기술에서처럼 주물 본체의 예열이나 동합금의 용융을 위한 별도의 설비나 추가 가열이 필요 없이 철계 금속 주물을 주조하는 동시에 동합금의 접합이 가능하여, 도 17, 도 18 에서 보는 것처럼, 주물 용탕의 열에 의해 철계 금속 케이스 내부에서 동계 합금 박판재가 용융되면서, 철계 금속 케이스 자신은 동계 합금의 용융액과 열평형을 이루어 고상 용융 상태의 매개층(媒介層;inter-layer)으로 격벽이 유지되어 양측의 용융 금속이 혼합되지 않고, 매개층 양쪽에서 각각 매개층과 용융 조직 확산으로 건전한 금속 접합 (metallurgical bonding)을 얻을 수 있어서, 생산 효율이 높고 경제적이어서 관련 산업의 원가 경쟁력 제고가 가능하다. 또 접합 위치에 제약이 적어서, 주물 표층은 물론, 주물 내면에 동계 합금 접합이 용이함으로써, 피스톤 펌프의 회전 실린더에 피스톤 안내 구멍에 동계 합금을 경제적으로 접합하여 내마모 및 내소착 성능의 개선이 가능하다. 또 내식성을 요하는 스텐인레스 펌프는, 동계 합금을 접합하여 마찰 부위에서의 내마모성 및 내소착성 개선을 용이하게 달성할 수 있다. 해수나 담수 등 부식성 유체를 송출하는 유량 개폐 밸브 등에서도 주철 본체 내면에 동계 합금을 접합하면, 고가의 스테인레스 단일 부재를 대체 가능함으로써, 선박 등에서의 대형 해수 제어 밸브 역시 높은 원가 부담 해소를 기대할 수 있다.The method of joining a copper alloy to a surface layer of an iron-based metal casting according to the present invention is characterized in that an iron-based metal casting is cast without any additional equipment or additional heating for preheating the casting body or melting the copper alloy, 17 and 18, the copper alloy thin plate material is melted in the iron-based metal case by the heat of the cast molten metal, so that the iron-based metal case itself thermally equilibrium with the melt of the copper alloy, The interfacial layer is maintained so that the molten metal is not mixed on both sides and the metal layer and the molten metal diffusion can be obtained from both sides of the intermediate layer, Economically, it is possible to enhance the cost competitiveness of related industries. In addition, since there is little restriction on the bonding position, it is possible to easily bond the copper alloy to the inner surface of the casting as well as the casting surface layer, thereby making it possible to economically bond the copper alloy to the piston guide hole in the rotating cylinder of the piston pump, thereby improving wear resistance and seizure resistance. Do. Further, the stainless steel pump requiring corrosion resistance can easily achieve the wear resistance and the improvement in the resistance to seizure at the friction portion by bonding the copper alloy. If a copper alloy is bonded to the inner surface of a cast iron body even in a flow opening / closing valve for sending corrosive fluid such as seawater or fresh water, it is possible to replace a single expensive stainless steel member, so that a large sea water control valve in a marine vessel, etc., .

본 발명의 독창성은, 그 구성이나 운용 방식 모두와, 그 목표들과 그 유익함 들도 함께, 발명을 실시하기 위해 뒤에 이어지는 구체적인 설명과 함께 첨부 도면을 연관하여 고찰함으로써 명확하게 된다. 여기에서,
도 1 은 본 발명에 의한 동계 합금 접합 방법에 따르는, 한 실시 예 1 및 2에 따라, 기어 회전 마찰 벽면에 알미늄 청동이 접합된 주철제 하우징 내면들을 표시하는, 한 외접 기어 펌프/모터의 단면도;
도 2 는 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따르는 실시 예 3 및 4에 따라, 사판 회전 지지부, 피스톤 안내 구멍과 그리고 원반형 회전 마찰 벽면을 갖는 회전 실린더의 구성을 표시하는, 한 사판식 피스톤 펌프의 단면도;
도 3 은 기존 기술의 물, 해수 혹은 부식성 가스등의 유체의 송출을 조절하는 한 유로 개폐 밸브의 단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 동계 합금 접합 방법에 따르는 실시 예 1 및 2에 따라, 주철 혹은 스텐인레스 주물 표면의 마찰 면에 알미늄 청동이 접합된 외접 기어 펌프의 한 전면 카버와 및 기어 하우징의 사시도;
도 5 는, 본 발명에 의한 동합금 접합 방법에 따르는 실시 예 1 및 2에 따라, 기어 측면 마찰 면에 알미늄 청동 접합을 위한 인서트 조립체 12의 구성을 표시하는 전개도 및 부분 단면도
도 6 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 실시 예 1 및 2에 따라, 기어펌프의 기어 하우징의 주조를 위한 사형 캐비티 내부에 인서트 조립체 12가 배치된 주조 사형의 단면도;
도 7 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따르는 한 실시 예 3에 따라, 한 피스톤 펌프의 회전 실린더 19의 회전 밸브 접속부 21과 피스톤 안내구멍 22에 연입 청동 접합상태를 보여주는 사시도의 종 단면과, 종 단면의 부분 확대도;
도 8 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따르는 한 실시 예 3에 따라, 회전 실린더 19의 회전 밸브 접속부 21 에 연입 청동 접합을 위한 인서트 원반 조립체 27과, 피스톤 안내구멍 22에 동계 합금 접합을 위한 인서트 실린더 조립체 32의 구성을 표시하는 전개도 및 부분 단면도;
도 9 는 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따르는 한 실시 예 3에 따라, 도 8에서 보여주는 인서트 복합 조립체 33이, 도 7에서 보여주는 회전 실린더의 주조를 위한 사형 캐비티 34의 내부에 배치된 주조 사형의 단면도;
도 10 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따르는 한 실시 예 4에 따라, 도 2에서 보여주는 한 피스톤 펌프의 주철제 전면 카버 41의 사판 회전 지지부 20에 연입 청동 접합을 보여주는 사시도와, 부분 확대도;
도 11 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따르는 한 실시 예 4에 따라, 도 10에서 보여주는 주철제 전면 카버 41의 사판 회전 지지부 20에 연입 청동 접합을 위한 안장형 인서트 조립체 46의 구성을 표시하는 전개도 및 고정 상태도;
도 12 는 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 한 실시 예 4에 따라, 도 11에서 보여주는 안장형 인서트 조립체 46이, 도 10에서 보여주는 전면 카버 41의 주조를 위한 사형 캐비티 48의 내부에 배치된 주조 사형의 단면도;
도 13 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 한 실시 예 5에 따라, 도 3에서 보여주는 한 유로 개폐 밸브의 주철제 밸브 본체 60의 내부 유체 접촉면에 니켈 청동 접합을 보여주는 단면도와, 단면의 부분 확대도;
도 14 는 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 한 실시 예 5에 따라, 밸브 본체의 내측 표면과 같은 형상의 철판 격벽 조립체 56을 보여주는 사시도;
도 15 는 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 한 실시 예 5에 따라, 도 13에서 보여주는 주철제 밸브 본체 60의 내부 유체 접촉면에 니켈 청동 접합을 위한 밸브 인서트 총 조립체 70의 구성을 표시하는 전개도; 그리고
도 16 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 한 실시 예 5에 따라, 도 13에서 보여주는 밸브 본체 60의 주조를 위한 사형 캐비티 57의 내부에 밸브 인서트 총 조립체 70가 배치된 주조 사형의 단면도.
도 17 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 한 실시 예 1에 따라 제작된 알미늄 청동과 주철제 하우징 접합부의 조직사진으로, 알미늄 청동, 철계 인서트의 Cu 도금 층의 잔류 Cu 층, 철계 인서트층, 주철주물의 조직의 결합을 보여주는 배율 100배의 조직사진.
도 18 은 본 발명에 의한 동합금 접합 방법을 따른 한 실시 예 1에 따라 제작된 알미늄 청동과 철계 인서트 박판 접합부의 조직사진으로, 알미늄 청동, 철계 인서트의 Cu 도금 층의 잔류 Cu 층, 철계 인서트 조직의 결합을 보여주는 배율 500배의 조직사진.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings, in which: From here,
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of an external gear pump / motor according to a first embodiment and a second embodiment according to the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view of an external gear pump / motor showing internal surfaces of a cast iron housing to which aluminum bronze is bonded to a gear rotating friction wall;
Fig. 2 is a cross-sectional view of a swash plate piston pump, showing the construction of a swash plate swivel supporting portion, a piston guide hole and a rotating cylinder having a disk-like rotating friction wall surface, according to Examples 3 and 4 according to the copper- ;
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional one-way valve for controlling the delivery of fluid such as water, seawater, or corrosive gas.
4 is a perspective view of a front cover and a gear housing of an external gear pump in which aluminum bronze is joined to a friction surface of a cast iron or stainless steel casting according to Embodiments 1 and 2 according to the copper alloy joining method of the present invention;
5 is a developed view showing the configuration of the insert assembly 12 for aluminum bronze bonding on the gear side friction surface according to Examples 1 and 2 according to the copper alloy bonding method according to the present invention,
FIG. 6 is a cross-sectional view of a casting mold in which an insert assembly 12 is disposed inside a cylindrical cavity for casting a gear housing of a gear pump, according to Examples 1 and 2 according to the copper alloy joining method of the present invention;
7 is a vertical cross-sectional view of a perspective view showing an annular bronze jointed state to a rotary valve connecting portion 21 and a piston guide hole 22 of a rotary cylinder 19 of one piston pump according to a third embodiment of a copper alloy joining method according to the present invention, A partial enlarged view of a cross section;
FIG. 8 is a perspective view of a rotor assembly according to a third embodiment of the present invention; FIG. 8 is a perspective view of the rotor assembly shown in FIG. An exploded view and partial sectional view showing the configuration of the cylinder assembly 32;
9 is a perspective view of an insert composite assembly 33 shown in FIG. 8, according to a third embodiment of the method of joining a copper alloy according to the present invention, in the form of a casting mold 34 disposed inside a sandwiching cavity 34 for casting a rotating cylinder, Cross-section;
FIG. 10 is a perspective view showing an opening bronze joint in a swash plate rotary support portion 20 of a cast iron front cover 41 of a piston pump shown in FIG. 2 according to a fourth embodiment of a copper alloy joining method according to the present invention, and FIG.
11 is a developed view showing the configuration of a saddle-type insert assembly 46 for joining bronze joints to the swash plate rotary support portion 20 of the cast iron front cover 41 shown in Fig. 10 according to a fourth embodiment of the method of joining a copper alloy according to the present invention, and Fig. Fixed state diagram;
12 is a cross-sectional view of a saddle-type insert assembly 46 shown in Fig. 11 according to a fourth embodiment of the present invention. Fig. 12 is a cross-sectional view of a saddle- Sectional view of the death penalty;
13 is a cross-sectional view showing a nickel bronze joint on the inner fluid contact surface of the cast iron valve body 60 of the flow path opening / closing valve shown in FIG. 3 according to Embodiment 5 of the copper alloy bonding method according to the present invention, ;
14 is a perspective view showing an iron plate bulkhead assembly 56 having the same shape as the inner surface of the valve body according to Embodiment 5 of the copper alloy joining method according to the present invention.
15 is a development view showing the configuration of a valve insert total assembly 70 for nickel bronze bonding on the inner fluid contact surface of the cast iron valve body 60 shown in FIG. 13 according to a fifth embodiment of the copper alloy joining method according to the present invention. And
16 is a cross-sectional view of a casting mold in which a valve insert total assembly 70 is disposed inside a tubular cavity 57 for casting a valve body 60 shown in FIG. 13 according to a fifth embodiment of the method of joining a copper alloy according to the present invention.
FIG. 17 is a photograph of the structure of the aluminum alloy bronze and the cast iron housing joint manufactured according to the first embodiment of the present invention. FIG. 17 is a photograph showing the aluminum copper bronze, the residual Cu layer of the Cu plating layer of the iron- A tissue photograph with a magnification of 100 times showing the bonding of the texture of the casting.
FIG. 18 is a photograph of the aluminum bronze and iron-based insert thin plate joints manufactured according to Example 1 according to the copper alloy joining method according to the present invention. The aluminum bronze, the residual Cu layer of the Cu plating layer of the iron- A tissue photograph 500 times magnification showing the combination.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<실시례 1> (주철제 하우징 기어펌프/모터 )<Example 1> (housing gear pump / motor for cast iron)

본 발명에 따르는 한 실시 예로, 한 외접 기어펌프/모터의 구성이 도 1 에서 보는 것처럼 한 쌍의 외접하는 철강 소재의 구동 기어 1과 종동 기어 2를 수용하는 주철(cast iron)로 주조된 기어 하우징 3과, 주철로 주조된 앞 카버 4가 기어 하우징 3의 전면을 덮고, 구동기어 1이 회전되면, 구동기어 1 및 종동 기어 2의 각 기어 측면에 면하는 마찰 벽면 6, 7로 유체를 밀봉하면서 회전하여 흡입구(도시하지 않음)로부터 토출부(도시하지 않음)에 유체를 이송하게 된다. 이렇게 구성되는 기어 펌프/모터가 회전 중에 마모와 소착 방지가 되도록 마찰 벽면 6 혹은 7에 동계 합금 소재를 접합하기 위하여; In one embodiment according to the present invention, the configuration of one external gear pump / motor is composed of a gear housing 1 casted with a cast iron housing a driving gear 1 and a driven gear 2, 3 and the front cover 4 cast by cast iron cover the entire surface of the gear housing 3. When the drive gear 1 is rotated, the fluid is sealed by the friction wall surfaces 6, 7 facing the gear side surfaces of the drive gear 1 and the driven gear 2 So that the fluid is transferred from the suction port (not shown) to the discharge portion (not shown). In order to join the copper alloy material to the friction wall surface 6 or 7 so that the gear pump / motor thus constructed is prevented from wear and seizure during rotation;

주철(cast iron) 용탕을 준비하고; Preparing a cast iron molten metal;

도 6에서 보는 것처럼, 기어 하우징 3 혹은 앞 카버 4의 주조용 사형 캐비티(cavity) 13을 준비하고; As shown in FIG. 6, a casting cavity 13 of the gear housing 3 or the front cover 4 is prepared;

또 도 4 및 도 5에서 보는 것처럼 마찰 접속면 형상으로 알미늄 청동 판재 8을 제작한다. 내마모용 고강도 연입 청동 소재는 경도가 높아서, 판재 성형이 어려워서 통상 주조 공정으로 환봉으로 생산되고, 환봉을 절단하여 마찰 접속면 8 형상의 판재를 제작하게 된다. 알미늄 청동 판재 8과 주철과의 열팽창 계수 차이로 인해 접합 후의 냉각 수축량이 달라서 접합 경계 면에 상대적인 인장/ 압축에 의한 응력이 발생하여 박리 현상이 발생하기 쉬워서, 알미늄 청동 판재의 접합 두께는 통상 0.5~3 mm 이내로 제한된다. As shown in FIGS. 4 and 5, the aluminum bronze plate 8 is formed in a frictional connection surface shape. Since the high-strength bronze material for abrasion resistance is high in hardness, it is difficult to form the plate material, so that it is produced as a round bar in a general casting process, and the round bar is cut to produce a plate material having a friction connecting surface 8. Due to the difference in thermal expansion coefficient between the aluminum bronze plate 8 and the cast iron, the amount of cooling shrinkage after the bonding is different, so that stress due to tension / compression is relatively generated on the bonding interface and the peeling phenomenon easily occurs. Is limited to within 3 mm.

다음으로, 두께 0.5~ 1.5mm의 한 철판을 소재로 하여, 알미늄 청동 판재 8을 감싸고, 테두리 벽 10을 형성하여 한 면이 개방된 용기 형태로 철판 케이스 9를 성형한다. 이 철판 케이스 9는, 주조 사형 캐비티 13 내부의 한 면에 부착되면서, 주조 사형의 주물사와 함께 폐쇄 공간을 형성하여, 용융된 알미늄 청동 판재 8을 내부에 가두어 외부로 누출됨 없도록 격벽을 유지한다. Next, the steel plate case 9 is formed in the form of a container in which one side of the aluminum plate 8 is wrapped with the edge wall 10 and one side is opened, using a steel plate having a thickness of 0.5 to 1.5 mm. The steel plate case 9 is attached to one surface of the casting mold cavity 13, and forms a closed space together with the foundry sand casting mold so as to confine the molten aluminum bronze plate 8 inside and to hold the partition wall so as not to leak to the outside.

다음으로, 상기 철판 케이스 9를 2 ~ 20㎛ 두께로 동 도금하여 상온 보관 시 발청 방지와, 주조 시 표면에서의 산화 피막 형성을 방지한다; Next, the steel plate case 9 is copper-plated to a thickness of 2 to 20 탆 to prevent foaming during storage at room temperature and to prevent formation of an oxide film on the surface during casting;

다음으로, 선경 0.1~0.2 mm, 가로 혹은 세로 눈의 간격이 0.5~1mm 내외로 이루어지는 규격의 철 혹은 스테인레스 철망을 동 도금 조 투입에 적정한 800mm x 800mm 크기로 재단하여 동 도금을 한 후, 알미늄 청동 판재 8의 한 평면을 덮을 수 있도록 가는 눈의 동 도금 격자 철망 11을 제작한다. 이 동 도금 격자 철망 11은 용융된 알미늄 청동 판재 8의 주물사 측 표면이 냉각할 때 표면장력에 의한 표면 함몰 홈 발생을 억제한다; Next, an iron or stainless steel wire net having a diameter of 0.1 to 0.2 mm and a width of 0.5 to 1 mm is cut out to a size of 800 mm x 800 mm suitable for the copper plating tank, copper plating is performed, A thin copper-plated grid wire net 11 is prepared so as to cover one plane of the plate material 8. This copper plated mesh wire net 11 suppresses the occurrence of surface recessed grooves due to surface tension when the molten aluminum bronze plate 8 cools the surface of the foundry sand;

다음으로, 브레이징용 액상 플럭스(LIQUID FLUX)를 철판 케이스 9의 양면에 도포한 후, 알미늄 청동 판재 8을 철판 케이스 9의 안쪽에 삽입하고, 알미늄 청동 판재 8의 접합면 뒷면 위에 동 도금 격자 철망 11을 덮어서, 이들 철판 케이스 9와 알미늄 청동 판재 8 그리고 동 도금 격자 철망 11을 함께 맞대어 전기 스포트 용접을 하여, 서로 간의 틈새가 없는 인서트 조립체 12를 제작한다. Next, after applying the liquid flux for brazing (LIQUID FLUX) on both sides of the steel plate case 9, the aluminum bronze plate 8 is inserted into the inside of the steel plate case 9, and the copper plating grid wire 11 The aluminum plate 9, the aluminum bronze plate 8, and the copper plating grid wire net 11 are brought together to perform an electric spot welding, thereby producing an insert assembly 12 having no gap therebetween.

다음으로, 도 6에서 보는 것처럼, 인서트 조립체 12를 사형 캐비티 13 내부에서 앞 카버 혹은 하우징의 마찰 벽면 6, 혹은 7의 위치에 맞추어 삽입하여 주물사와 철판 케이스 내부에 동계 합금 박판 부재를 봉입한다. Next, as shown in FIG. 6, the insert assembly 12 is inserted into the dead space cavity 13 at the position of the front cover or the frictional wall surface 6 or 7 of the housing, and the copper alloy thin plate member is sealed in the casting sand and the steel plate case.

다음으로, 주철 용탕을 주조 사형의 탕구 14를 통하여 캐비티 내부에 주입하면, 주철 용탕의 열을 받은 철판 케이스 9는 고온으로 짧은 시간에 상승하고, 내부의 알미늄 청동 판재 8이 먼저 용융되면서, 철판 케이스 9 자신은 온도 상승이 지연되어 알미늄 청동의 용융액과 열평형을 이루어 고상 용융 상태의 매개층(媒介層; inter -layer)이 형성으로 격벽이 유지되어서 두 용탕의 혼합이 방지되고, 표면의 동 도금은 산화 피막 발생을 방지하여, 양쪽의 경계면 각각 용융 조직 확산으로 건전한 금속 접합 (metal -lurgical bonding)이 이루어지고, 알미늄 청동이 용융되는 중 발생하는 가스는 주물사와 접촉하는 면을 통하여 배출되고, 또 냉각 수축 시 표면 장력에 의한 표면의 부분 함몰은 동 도금 격자 금속망 11로 억제되어 건전한 접합면을 형성한다; 그리고 Next, when the molten cast iron is injected into the cavity through the casting mold spout 14, the steel plate case 9 which has received the heat of the molten cast iron rises at a high temperature for a short time, and the inner aluminum bronze plate 8 melts first, 9 Since the temperature rise is delayed and the thermal equilibrium with the melt of aluminum bronze is formed, the interlayer of the solid-phase molten state is formed and the partition wall is maintained, so that mixing of the two molten metals is prevented, Metal-lurgical bonding is achieved by melt-tissue diffusion at both interfaces, and the gas generated during the melting of the aluminum bronze is discharged through the surface in contact with the molding sand, and The partial depression of the surface due to the surface tension during cooling shrinkage is suppressed by the copper plated metal grid 11 to form a healthy joint surface; And

주물이 냉각된 후 주조 사형의 모래를 털어내서, 기어 펌프 하우징 혹은 앞 카버 주물을 완성 후 동 합금 접합부위는 0.3~1.5mm 정도로 필요에 따라 남겨두고 가공함으로써. 알미늄 청동의 마찰 벽면이 완성되고, 기어 펌프/모터가 흡입구로부터 토출부에 유체를 이송하도록 구동 기어 및 종동 기어가 회전하면, 각 기어 측면은 알미늄 청동으로 이루어진 마찰 벽면 6, 7과 접속 회전과정에서 내마모성 향상과 소착 방지가 이루어진다. After the casting is cooled, the casting sand is shaken off, the gear pump housing or the front carver casting is completed, and the copper alloy joining portion is machined by leaving 0.3 to 1.5 mm as necessary. When the friction wall surface of the aluminum bronze is completed and the drive gear and the driven gear rotate so that the gear pump / motor feeds the fluid from the inlet to the discharge portion, each gear side is connected to the frictional wall surfaces 6 and 7 made of aluminum bronze The abrasion resistance is improved and the adhesion is prevented.

<실시례 2> (스테인레스 하우징 기어펌프 )<Example 2> (Stainless steel housing gear pump)

본 발명에 따르는 다른 실시 예로, 물, 해수등 부식성 유체를 이송하기 위한 내식성 소재를 갖는 한 외접 기어펌프로서, 실시례 1의 기어 펌프와 같은 구조를 가지고 있다( 따라서 인용 도면의 부호도 실시례 1과 같이 사용하여 표기함). 도 1에서 보는 것처럼 한 쌍의 외접하는 스테인레스(stainless steel) 소재의 구동 기어1과 종동기어 2 를 수용하는 역시 스테인레스 주물(stainless steel casting)의 하우징 3과, 양단을 덮는 스테인레스 주물(stainless steel casting)의 앞 카버 4가 하우징 3의 일단을 덮고, 구동기어 1이 외부 동력에 의해 회전되면, 구동기어 1 및 종동기어 2의 각 기어 측면에 면하는 마찰 벽면 6, 7로 유체를 밀봉하면서 회전하여 흡입구로부터 토출부에 유체를 이송하게 된다. 이렇게 구성되는 기어 펌프가 마찰 벽면 6 혹은 7에 동계 합금 소재를, 회전 중에 마모와 소착 방지가 되도록 접합하기 위하여; In another embodiment according to the present invention, there is provided an external gear pump having a corrosion resistant material for transferring corrosive fluid such as water and seawater. The external gear pump has the same structure as that of the gear pump of Example 1 As shown in FIG. A housing 3 of stainless steel casting which accommodates a pair of driving gear 1 and a driven gear 2 of a stainless steel material and a stainless steel casting covering both ends, When the drive gear 1 is rotated by the external power, the front cover 4 rotates while sealing the fluid with the friction wall surfaces 6 and 7 facing the gear side surfaces of the drive gear 1 and the driven gear 2, To the discharge portion. In order for the gear pump thus constructed to be bonded to the friction wall surface 6 or 7 so that the copper alloy material is prevented from wear and seizure during rotation,

스테인레스 주물 용탕을 준비하고; Preparing a stainless steel molten metal;

도 6에서 보는 것처럼, 기어 하우징 3 혹은 앞 카버 4의 주조용 사형 캐비티 13을 준비하고; As shown in FIG. 6, the casting cavity 13 of the gear housing 3 or the front cover 4 is prepared;

또, 마찰 접속면 형상으로 알미늄 청동 판재 8을 제작한다; Further, the aluminum bronze plate 8 is formed in a frictional connection surface shape;

다음으로, 도 5에서 보는 것처럼 두께 0.5~ 1.5mm의 한 스테인레스 판재를 소재로 하여, 알미늄 청동 판재 8을 감싸고, 테두리 벽 10을 형성하여 한 면이 개방된 용기 형태로 스테인레스 판 케이스 9를 성형한다. 이 스테인레스 판 케이스 9는, 주조 사형 캐비티 13 내부의 한 면에 부착되면서 주조 사형의 주물사와 함께 폐쇄 공간을 형성하여, 용융된 알미늄 청동 판재 8을 내부에 가두어 외부로 누출이 없도록 격벽을 유지한다; Next, as shown in FIG. 5, a stainless steel plate material having a thickness of 0.5 to 1.5 mm is used as a raw material, and the stainless steel plate case 9 is formed in the form of a container having one side opened by wrapping the aluminum bronze plate 8 and forming the rim wall 10 . The stainless steel plate case 9 is attached to one surface of the casting mold cavity 13 and forms a closed space together with casting sand casting molds to hold the molten aluminum bronze plate 8 in the inside to hold the partition so as to prevent leakage to the outside;

다음으로, 스테인레스 판 케이스 9를 2~20 ㎛ 두께로 동 도금하여 주조 시 주물 용탕 및 동 합금의 용융액과의 경계면에서는 산화막 형성을 방지한다; Next, the stainless steel plate case 9 is copper-plated to a thickness of 2 to 20 占 퐉 to prevent the formation of an oxide film at the interface between the casting molten metal and the melt of the copper alloy at the time of casting;

다음으로, 선경 0.1~0.2 mm, 가로 혹은 세로 눈의 간격이 0.5~1mm 내외로 이루어지는 규격의 스테인레스 금속 망을 동 도금조 투입에 적정한 800mm x 800mm 크기로 재단하여 동 도금을 한 후, 도 5에서 보는 것처럼, 알미늄 청동 판재 8 형상으로 재단하여, 알미늄 청동 판재 8의 한 평면을 덮을 수 있도록 가는 눈의 동 도금 격자 스테인레스 철망 11을 제작한다. 이 동 도금 격자 스테인레스 철망 11은 용융된 알미늄 청동 판재 8의 주물사측 표면이 냉각할 때 표면장력에 의한 표면 함몰 홈 발생을 억제한다; Next, a stainless steel metal net having a diameter of 0.1 to 0.2 mm and a width of 0.5 to 1 mm is cut out to a size of 800 mm x 800 mm suitable for the copper plating tank and copper plating is performed. As shown, the copper-plated lattice stainless steel wire net 11 of thin snow is cut so that it can be covered with one plane of the aluminum bronze plate 8 by cutting into the shape of the aluminum bronze plate 8. This copper plating lattice stainless steel wire net 11 suppresses the occurrence of surface depression grooves due to surface tension when the cast iron side surface of molten aluminum bronze plate 8 cools;

다음으로, 브레이징용 액상 플럭스(LIQUID FLUX)를 스테인레스 판 케이스 9의 양면에 도포한 후, 알미늄 청동 판재 8을 스테인레스 판 케이스 9 안쪽에 삽입하고, 알미늄 청동 판재 8의 접합면 뒷면 위에 동 도금 격자 스테인레스 철망 11을 덮어서, 이들을 함께 맞대어 전기 스포트 용접을 하여, 서로 간의 틈새가 없는 인서트 조립체 12를 제작한다; Next, after applying the liquid flux for brazing (LIQUID FLUX) to both sides of the stainless steel plate case 9, the aluminum bronze plate 8 is inserted into the stainless steel plate case 9, and the copper plating lattice stainless steel Covering the wire net 11, they are put together and subjected to electric spot welding to produce an insert assembly 12 having no gap between them;

다음으로, 인서트 조립체 12를 사형 캐비티 13 내부의 앞 카버 혹은 하우징의 마찰 벽면 6, 혹은 7의 위치에 맞추어 삽입하여 주물사와 스테인레스 판 케이스 내부에 알미늄 청동 판재가 봉입상태로 자리하고; Next, the insert assembly 12 is inserted into the front cover inside the threaded cavity 13 or the friction wall surface 6 or 7 of the housing, so that the molding sand and the stainless steel plate case are sealed with the aluminum bronze plate in a sealed state;

다음으로, 도 6에서 보는 것처럼, 스테인레스 주물 용탕을 주조 사형의 탕구 14를 통하여 캐비티 내부에 주입하면, 주물 용탕의 열을 받은 스테인레스 판 케이스 9는 짧은 시간에 고온으로 상승하고 내부의 알미늄 청동 판재 8이 먼저 용융되면서, 스테인레스 판 케이스 9 자신은 온도 상승이 지연되어 알미늄 청동 판재 8의 용융액과 열평형을 이루어 고상 용융 상태의 매개층(媒介層; inter -layer)을 형성하는 격벽이 유지되어서 두 용탕의 혼합이 방지되고, 표면의 동 도금은 산화 피막 발생을 방지하여, 경계면 양쪽 각각 용융 조직 확산으로 건전한 금속 접합 (metal -lurgical bonding)이 이루어지고, 알미늄 청동이 용융되는 중 발생하는 가스는 주물사와 접촉하는 면을 통하여 배출되고, 또 냉각 수축 시 표면 장력에 의한 표면의 부분 함몰은 동 도금 격자 스텐레스 철망 11로 억제되어 건전한 접합면을 형성한다; 그리고 Next, as shown in FIG. 6, when the stainless steel casting molten metal is injected into the cavity through the casting mold spigot 14, the stainless steel casting case 9 that has received the casting molten metal rises to a high temperature within a short time, The stainless steel plate case 9 itself is delayed in temperature rise and is kept in thermal equilibrium with the molten liquid of the aluminum bronze plate 8 to maintain the partition wall forming the intermediate layer (interlayer) in the solid phase molten state, And the copper plating on the surface prevents the formation of an oxide film so that the metal-lurgical bonding is achieved by the molten tissue diffusion on both sides of the interface, and the gas generated during the melting of the aluminum bronze is removed by the molding sand And the partial depression of the surface due to the surface tension at the time of cooling and shrinking is caused by the copper plating lattice stenter It is suppressed to a wire 11 to form a sound joint surfaces; And

주물이 냉각된 후 주조 사형의 모래를 털어내서, 기어 펌프 하우징 혹은 앞 카버 주물을 완성 후 동 합금 접합부위는 0.3~1.5mm 정도로 필요에 따라 남겨두고 가공함으로써. 동합금의 마찰 벽면이 완성되고, 기어 펌프가 흡입구로부터 토출부에 유체를 이송하도록 구동 기어 및 종동 기어가 회전하면, 각 기어 측면은 알미늄 청동으로 이루어진 마찰 벽면 6, 7과 접속 회전과정에서 내마모성 향상과 소착 방지가 이루어진다. After the casting is cooled, the casting sand is shaken off, the gear pump housing or the front carver casting is completed, and the copper alloy joining portion is machined by leaving 0.3 to 1.5 mm as necessary. When the friction surface of the copper alloy is completed and the drive gear and the driven gear rotate so that the gear pump transfers the fluid from the suction port to the discharge portion, each gear surface is provided with the friction wall surfaces 6 and 7 made of aluminum bronze, Prevention of sticking is performed.

<실시례 3> (피스톤 펌프 회전 실린더)<Example 3> (piston pump rotating cylinder)

본 발명에 따르는 다른 실시 예로, 도 2에서 보는 것처럼, 한 사판식 피스톤 펌프가 회전축 18에 의해 회전하는 회전 실린더 19의 일단이 회전 밸브 접속부 21에 회전 지지되고, 회전 실린더 19 내부에 설시된 피스톤 안내 구멍 22에 안내되는 복수개의 피스톤 17이, 사판 회전 지지부 20를 따라 경전되는 사판 16의 경사면에 의해 피스톤의 왕복 운동으로 고압의 유체를 송출하는 유체장치로서, 고속 회전과 고압 유체 송출로 각 마찰 부위는 높은 내마모성과 내 소착성이 요구된다. 2, a swash plate type piston pump is rotatably supported by a rotary valve connection portion 21 at one end of a rotary cylinder 19 rotated by a rotary shaft 18, and a piston guide A plurality of pistons (17) guided in the holes (22) deliver high pressure fluid by reciprocating motion of the piston by an inclined surface of a swash plate (16) warped along the swash plate rotary support portion (20) Are required to have high wear resistance and resistance to sintering.

먼저, 회전 실린더 19의 회전 밸브 접속부 21과 피스톤 안내 구멍 22에 마모와 소착을 방지하도록 동계 합금 소재를 접합하기 위하여; First, to bond the copper alloy material to the rotary valve connecting portion 21 and the piston guide hole 22 of the rotary cylinder 19 to prevent wear and seizure;

주철 용탕을 준비하고; A cast iron melt is prepared;

도 7~ 도 9에서 보는 것처럼, 회전 실린더 19의 주조용 주조 사형 캐비티 34 및 탕구 35을 준비하고; As shown in FIGS. 7 to 9, the casting mold cavity 34 and the sprue 35 for casting of the rotary cylinder 19 are prepared;

다음으로, 도 2에서 보는 것처럼, 회전 밸브 접속부 21에 접합면 형상의 두께 1~3mm의 원반형 연입 청동 판재 23을 제작한다. 본 발명에 따른 실시 예에서는, 고하중에서 내 소착성과 내 마모성능이 우수한 연입 청동(leaded tin nickel bronze)을 사용한다. Next, as shown in FIG. 2, a disk-shaped joined bronze plate 23 having a thickness of 1 to 3 mm in the form of a joint surface is formed on the rotary valve connecting portion 21. In the embodiment of the present invention, a leaded tin nickel bronze excellent in the resistance to sintering and wear resistance under high load is used.

다음으로, 도 8에서 보는 것처럼, 두께 0.1~ 2mm의 한 압연 철판을 사용하여, 원반형 연입 청동 판재 23를 감싸면서 테두리 벽 26을 형성하여 한 면이 개방된 용기 형태로 원반 용기형 철판 케이스 24를 제작한다. 원반 용기형 철판 케이스 24는, 주조 사형 캐비티 34 내부의 한 면에 부착되면서 주조 사형의 주물사와 함께 폐쇄 공간을 형성하여, 용융된 원반형 연입 청동 판재 23을 내부에 가두어 외부로 누출이 없도록 격벽을 유지한다; Next, as shown in FIG. 8, using a rolled steel plate having a thickness of 0.1 to 2 mm, the rim-shaped bronze plate 23 is wrapped, and a rim wall 26 is formed, And make them. The original disc container-type iron plate case 24 is attached to one surface of the casting mold cavity 34 to form a closed space together with the foundry sand of the casting mold so as to confine the molten disc-shaped concave bronze plate 23 therein, do;

다음으로, 원반 용기형 철판 케이스 24를 2 ~20 ㎛ 두께로 동 전기도금을 한다; Next, the original disk-shaped iron plate case 24 is electroplated to a thickness of 2 to 20 占 퐉;

다음으로, 선경 0.1~0.2 mm, 가로 혹은 세로 눈의 간격이 0.5~1mm 내외로 이루어지는 규격의 철 혹은 스테인레스 금속망을 동 도금조 투입에 적정한 800mm x 800mm 크기로 재단하여 동 도금을 한 후, 도 8에서 보이는 것처럼 원반형 연입 청동 판재 23 형상으로 가는 눈의 원반형 동 도금 격자 금속망 25를 제작한다. 이 원반형 동 도금 격자 금속망 25은 용융된 원반형 연입 청동 판재 23의 주물사 측 표면이 냉각할 때 표면 장력에 의한 표면 함몰 홈 발생을 억제한다; 다음으로, 브레이징용 액상 플럭스(LIQUID FLUX)를 원반 용기형 철판 케이스 24 양면에 도포한 후, 도 8에서 보이는 것처럼 원반형 연입 청동 판재 23을 원반 용기형 철판 케이스 24에 삽입하고, 원반형 연입 청동 판재 23의 다른 한 면 위에 원반형 동 도금 격자 금속망 25를 덮어서, 이들을 함께 맞대어 전기 스포트 용접을 하여, 서로 간에 틈새가 없는 인서트 원반 조립체 27을 제작한다; Next, a copper or stainless steel mesh of a size of 0.1 to 0.2 mm in diameter and 0.5 to 1 mm in width or height is cut to a size of 800 mm x 800 mm suitable for the copper plating tank, copper plating is performed, 8, a disc-shaped copper-plated mesh metal net 25 is formed in the form of a disk-shaped bronze plate 23. This disk-shaped copper-plated grating metal net 25 suppresses the occurrence of the surface depression grooves due to the surface tension when the molten disk shaped bronze plate 23 cools the surface of the foundry sand; Next, after the brazing liquid flux (LIQUID FLUX) is applied on both surfaces of the original container-shaped iron plate case 24, the disk-shaped embedded bronze plate 23 is inserted into the disk container-shaped iron plate case 24 as shown in FIG. 8, Like copper-plated grating metal net 25 on the other side of the disk-shaped copper-plated grating metal net 25 so as to be subjected to electric spot welding to produce an insert disk assembly 27 having no gap therebetween;

다음으로, 도 2에서 보는 것처럼 회전 실린더 19의 피스톤 안내 구멍 22에 마모와 소착을 방지하도록 동계 합금 소재를 접합하기 위하여, 도 8에서 보는 것처럼, 고 하중에서 내 소착성과 내 마모성능이 우수한 연입 청동(leaded tin nickel bronze)을 사용하여 회전 실린더 피스톤 안내 구멍 22의 형상으로 1~3mm 두께를 갖고 관통된 구멍을 갖는 연입 청동 원통 28을 복수 개로 제작한다; Next, as shown in FIG. 8, in order to bond the copper alloy material to the piston guide hole 22 of the rotating cylinder 19 so as to prevent wear and seizure, as shown in FIG. 8, using a leaded tin nickel bronze to form a plurality of annular bronze cylinders 28 having a through hole having a thickness of 1 to 3 mm in the shape of a rotating cylinder piston guide hole 22;

다음으로, 연입 청동 원통 28을 감싸는 중공 원통 형상으로, 원통의 일단에 직경 축소부 29가 있는 두께 0.5~ 1.5mm의 철판 원통 케이스 30을 복수 개로 제작한다; Next, a plurality of steel plate cylindrical cases 30 having a diameter of 0.5 to 1.5 mm and having a reduced diameter portion 29 at one end of the cylinder are formed in the shape of a hollow cylinder surrounding the adjacent bronze cylinder 28;

다음으로, 철판 원통 케이스 30을 2 ~20㎛ 두께로 동 도금하여 상온 보관 시 발청 방지와 주조 시 주철 용탕 및 연입 청동의 용융액과의 경계면에서는 산화막 형성을 방지한다; Next, the steel plate cylindrical case 30 is copper-plated to a thickness of 2 to 20 탆 to prevent the formation of an oxide film at the interface between the molten iron of the cast iron and the melt of the bronze at the time of casting at the room temperature.

다음으로, 선경 0.1~0.2 mm, 가로 혹은 세로 변의 눈이 0.5~1mm 내외로 이루어지는 규격의 철 혹은 스테인레스 금속망을 동 도금조 투입에 적정한 800mm x 800mm 크기로 재단하여 동 도금을 한 후, 도 8에서 보이는 것처럼 연입 청동 원통 28 내면에 밀착하여 삽입되는 동 도금 격자 원통 31을 복수 개로 제작한다. 이 동 도금 격자 원통 31은 용융된 연입 청동 원통 28의 주물사 측 내부 표면이 냉각될 때 표면장력에 의한 표면 함몰 홈 발생을 억제한다; Next, an iron or stainless steel metal net having a diameter of 0.1 to 0.2 mm and a width of 0.5 to 1 mm on the horizontal or vertical side was cut to a size of 800 mm x 800 mm suitable for the copper plating tank, copper plating was performed, A plurality of copper plating grid cylinders 31 to be closely inserted into the inner surface of the annular bronze cylinder 28 as shown in FIG. The copper plating grid cylinder 31 suppresses the occurrence of surface recessed grooves due to surface tension when the inner surface of the molding sand side of the molten joined bronze cylinder 28 is cooled;

다음으로, 브레이징용 액상 플럭스(LIQUID FLUX)를 철판 원통 케이스 30의 양면에 도포한 후, 연입 청동 원통 28을 철판 원통 케이스 30의 안쪽에 삽입하고, 다시 연입 청동 원통 28 안쪽에 동 도금 격자 원통 31을 삽입해서, 이 서로 간의 틈새가 없는 인서트 실린더 조립체 32를 제작한다; Next, after the brazing liquid flux (LIQUID FLUX) is applied to both surfaces of the steel plate cylindrical case 30, the joining bronze cylinder 28 is inserted into the inside of the steel plate cylindrical case 30 and then the copper plating lattice cylinder 31 So as to manufacture an insert cylinder assembly 32 having no gap therebetween;

다음으로, 도 7과 도 8에서 보이는 것처럼, 상기 마찰 부위가 다른 두 종류의 인서트 원반 조립체 27과 인서트 실린더 조립체 32를 함께, 회전 실린더를 구성하는 마찰부위를 조합한 인서트 복합 조립체 33을 조립하고; Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the insert composite assembly 33 is assembled by combining the two insert cup assemblies 27 and the insert cylinder assemblies 32 having different friction regions, and the friction regions constituting the rotary cylinders;

도 9에서 보이는 것처럼 피스톤 안내구멍 22 위치에 주물사를 채워넣는다; The molding sand is filled in the position of the piston guide hole 22 as shown in Fig. 9;

도 9에서 보이는 것처럼 인서트 복합 조립체 33를 주조 사형 캐비티 34 내부의 마찰 접속면 위치에 맞추어 삽입하고 ; As shown in FIG. 9, the insert composite assembly 33 is inserted into the casting mold cavity 34 at the position of the friction connecting surface;

다음으로, 도 9에서 보는 것처럼, 주철 용탕을 주조 사형의 탕구 35를 통하여, 캐비티 34의 내부에 주입하면, 고온의 주물 용탕이 주형 내부를 채우고, 주물 용탕의 열을 받은 원반 용기형 철판 케이스 24와 철계 합금 원통 케이스 30는 짧은 시간에 고온으로 상승하고, 각각의 내부에 있는 원반형 연입 청동 판재 23과 연입 청동 원통 28로 열이 전달되어 연입 청동이 용융점에 먼저 도달하고, 원반 용기형 철판 케이스 24와 철판 원통 케이스 30 자신들은 온도 상승이 지연되어 동계 합금의 용융액과 열평형을 이루어 고상 용융 상태의 매개층(媒介層; inter -layer)이 형성으로 격벽이 유지되어서 두 용탕의 혼합이 방지되고, 표면의 동 도금은 산화 피막 발생을 방지하여, 양쪽의 경계면 각각에서 용융 조직 확산으로 건전한 금속 접합 (metallurgical bonding)이 이루어지고, 연입 청동이 용융되는 중 발생하는 가스는 주물사와 접촉하는 면을 통하여 배출되고, 또 냉각 수축 시 표면장력에 의한 표면의 부분 함몰은 각각의 격자 금속망으로 억제되어 건전한 접합 면을 형성한다; 그리고 Next, as shown in FIG. 9, when the molten cast iron is injected into the cavity 34 through the casting mold spout 35, the molten casting melts in the mold to fill the inside of the casting mold, And the iron-based alloy cylindrical case 30 rise to a high temperature in a short time, and the heat is transferred to the disc-shaped intervening bronze plate 23 and the intervening bronze cylinder 28 in each of them to cause the intervening bronze to reach the melting point first, And the steel plate cylindrical case 30 are thermally equilibrated with the molten liquid of the copper alloy due to a delay in temperature rise, so that a partition wall is maintained by forming a mediator layer (interlayer) in a solid-phase molten state so that mixing of the two molten metals is prevented, Copper plating on the surface prevents the formation of an oxide coating, resulting in the formation of a metallurgical bond by molten tissue diffusion at both interfaces , The gas generated during that yeonip bronze is melted is discharged through the surface in contact with the molding sand, and the recessed portion of the surface due to surface tension during cooling shrinkage is suppressed by each of the metal mesh grid to form a sound joint surfaces; And

주물이 냉각된 후 주형의 모래를 털어내서, 회전 실린더 주물을 완성 후 연입 청동 접합부위는 0.3~1.5mm를 남겨두고 가공함으로써. 동합금의 마찰 접속 면이 완성되고, 연입 청동으로 이루어진 마찰 접속면 21, 22 에서는 내마모와 소착 방지가 개선된다. After the casting has cooled, the sand of the casting is shaken off, and the casting of the rotary cylinder is completed, and the joining bronze joint is left with 0.3 to 1.5 mm. The friction connecting surfaces of the copper alloy are completed, and the friction abutting surfaces 21 and 22 made of joined bronze are improved in wear resistance and anti-seizure.

<실시례 4> (피스톤 펌프 사판 지지대)<Example 4> (piston pump swash plate support)

본 발명에 따르는 또 다른 실시 예로서, 도 2에서 보는 한 사판식 피스톤 펌프의 사판 회전 지지부 20은, 사판 16을 회전 지지하는 장치로서, 도 2 및 도 10에서 보이는 것처럼 전면 카버 41의 내측에 한 쌍의 장방형 평면이 원호를 이루어서 안장을 닮은 지지대가 사판의 고하중을 회전 지지하여, 내마모성과 내소착성이 요구된다. 2, the swash plate rotary support 20 of the swash plate type piston pump shown in FIG. 2 is an apparatus for rotationally supporting the swash plate 16, and is provided inside the front cover 41 as shown in FIGS. 2 and 10 The pair of rectangular planes form a circular arc, and a supporting frame resembling a saddle is rotatably supported on the high load of the swash plate, thereby requiring abrasion resistance and resilience.

사판 회전 지지부 20에 내마모성과 내소착성을 갖는 동계 합금 소재를 적용하기 위하여, In order to apply a copper alloy material having abrasion resistance and anti-seizure property to the swash plate rotary support 20,

주철 용탕을 준비하고; A cast iron melt is prepared;

도 12에서 보는 것처럼 전면카버 41의 주조용 주조 사형 캐비티 48 및 탕구 49를 준비하고; As shown in FIG. 12, the casting mold cavity 48 and the sprue 49 of the front cover 41 are prepared;

또 도 11에서 보는 것처럼 전면 카버 41의 접합면 형상이 되도록 두께 1~3mm의 연입 청동 사각 판재 42를 한 쌍으로 제작한다; As shown in FIG. 11, a pair of continuous brass square plates 42 having a thickness of 1 to 3 mm is formed so as to have the shape of a joint surface of the front cover 41;

다음으로, 두께 0.1~ 2mm의 한 철판으로, 연입 청동 사각 판재 42를 감싸고, 테두리 벽 44를 형성하여 ㄷ자형 체널 형태로 사각 철판 케이스 43을 한 쌍으로 제작하여, 주형 내부에 인서트 된 후 주형의 주물사와 함께 형성하는 폐쇄 공간에 용융된 동 합금 소재를 내부에 가두어 외부 누출 없이 마찰 접속면 형상이 유지되게 한다; Next, a rectangular steel plate with a thickness of 0.1 to 2 mm is wrapped around the continuous bronze square plate 42, and a rim wall 44 is formed to form a pair of rectangular steel plate cases 43 in the form of a U-shaped channel, The molten copper alloy material is confined in the closed space formed together with the molding sand so that the shape of the friction connecting surface is maintained without leakage;

다음으로, 사각 철판 케이스 43을 2~20 ㎛ 두께로 동 전기 도금 한다; Next, the rectangular steel plate case 43 is electroplated to a thickness of 2 to 20 mu m;

다음으로, 선경 0.1~0.2 mm, 가로 혹은 세로 눈의 간격이 0.5~1mm 내외로 이루어지는 규격의 철 혹은 스테인레스 금속망을 동 도금조 투입에 적정한 800mm x 800mm 크기로 재단하여 동 도금을 한 후, 도 11에서 보이는 것처럼 연입 청동 사각 판재 42의 형상을 갖는 가는 눈의 동 도금 사각 철망 45를 한 쌍으로 제작한다; Next, a copper or stainless steel mesh of a size of 0.1 to 0.2 mm in diameter and 0.5 to 1 mm in width or height is cut to a size of 800 mm x 800 mm suitable for the copper plating tank, copper plating is performed, A pair of fine copper copper mesh 45 having the shape of an incoming bronze square plate 42 as shown in FIG.

다음으로, 동 합금과 철계 금속 판재 간 브레이징에 적합한 액상 브레이징 플럭스를 사각 철판 케이스 43 양면에 도포한 후, 도 11에서 보이는 것처럼 연입 청동 사각 판재 42를 사각 철판 케이스 43에 삽입하고, 동 도금 사각 철망 45을 덮어서, 함께 맞대어 전기 스포트 용접을 하고, 서로 간에 틈새가 없는 안장형 인서트 조립체 46을 제작하여 고정지지 부재 47로 소요 거리를 두고 고정한다; Next, a liquid phase brazing flux suitable for brazing between the copper alloy and the iron-based metal plate is applied to both surfaces of the rectangular steel plate case 43, and then the inserted bronze square plate 42 is inserted into the rectangular steel plate case 43, 45, they are welded together by electric spot welding, a saddle-type insert assembly 46 having no gap is formed, and fixed with a fixed supporting member 47 at a predetermined distance;

다음으로, 도 12에서 보는 것처럼 안장형 인서트 조립체 46을 주조 사형 캐비티 48의 내부에 삽입하고; Next, the saddle-type insert assembly 46 is inserted into the casting mold cavity 48 as shown in FIG. 12;

다음으로, 주철 용탕을 주조 사형의 탕구 49를 통하여 사형 캐비티 48 내부에 주입하면, 주물 용탕의 열을 받은 사각 철판 케이스 43은 짧은 시간에 온도가 고온으로 상승하고, 내부의 연입 청동 사각 판재 42로 열을 전달하여 연입 청동이 용융점에 도달하고, 사각 철판 케이스 43 자신은 온도 상승이 지연되어 동계 합금의 용융액과 열평형을 이루어 고상 용융 상태의 매개층(媒介層; inter -layer)이 형성으로 격벽이 유지되어서 두 용탕의 혼합이 방지되고, 표면의 동 도금은 산화 피막을 방지하여, 양쪽의 경계면에서 동 합금 용융액과 철계 금속 용탕이 각각 분자 확산에 의한 금속 결합하여, 연입 청동 사각 판재 42는 철계 합금 주물 표층에 효과적으로 접합되고, 또한 발생 가스는 주물사를 통하여 배기되고, 동 도금 사각 철망 45에 의해 주물사와 접촉하는 연입 청동 용융 표면에서 냉각 수축 시 표면장력에 의해 확장되는 기포 형상의 함몰 홈 발생을 방지한다; 그리고 Next, when the cast iron melt is injected into the casting cavity 48 through the casting mold spout 49, the temperature of the rectangular steel plate case 43 which has received the casting molten metal heat rises to a high temperature, The incident bronze reaches the melting point, and the temperature of the rectangular steel plate case 43 itself is delayed to be in thermal equilibrium with the molten liquid of the copper alloy, thereby forming a solid phase molten intermediate layer (interlayer) So that mixing of the two molten metals is prevented, copper plating on the surface prevents oxidation, and the copper alloy melt and the iron-based metal melt are metal-bonded by molecular diffusion at both interfaces, And the generated gas is exhausted through the foundry sand, and is brought into contact with the molding sand by the copper-plated square wire net 45 The molten bronze surface of the mouth to prevent generation of bubbles depressed groove shape, which is extended by the surface tension during cooling shrinkage; And

주물이 냉각된 후 주형의 모래를 털어내서, 축측 카버 주물을 완성 후 동 합금 접합부위는 0.3~1.5mm를 남겨두고 가공함으로써. 동합금의 마찰 접속 면이 완성되고, 동합금으로 이루어진 사판 회전 지지부 20에서는 내마모와 소착 방지가 개선된다. After the casting is cooled, the casting sand is shaken off to finish the cast carbide casting, and then the copper alloy joining portion is machined leaving 0.3 to 1.5 mm. The frictional connection surface of the copper alloy is completed, and the swash plate rotary support portion 20 made of the copper alloy is improved in abrasion resistance and prevention of sticking.

<실시례 5> (유로 개폐 밸브)&Lt; Example 5 > (Euro opening / closing valve)

본 발명에 따르는 또 다른 실시 예로, 도 3에서 보는 바와 같이, 핸들 61의 회전으로 디스크 63가 디스크 챔버 62를 승강하여 유체 인입구 64와 유체 인출구 65 사이를 개폐하여 물, 해수 혹은 부식성 가스등의 유체의 이송을 제어하는 유로 개폐 밸브에서, 주철로 구성된 밸브 본체 60의 내측 표면에 니켈 청동 층을 형성시켜, 밸브 내면이 유체에 대한 내식성을 부여하기 위하여; 3, the rotation of the handle 61 causes the disk 63 to move up and down the disk chamber 62 to open and close the fluid inlet 64 and the fluid outlet 65 to remove fluid such as water, seawater, or corrosive gas In the flow path opening / closing valve for controlling the transfer, a nickel bronze layer is formed on the inner surface of the valve body 60 made of cast iron so that the inner surface of the valve imparts corrosion resistance to the fluid;

주철 용탕을 준비하고; A cast iron melt is prepared;

도 16에서 보는 것처럼 밸브 본체 60의 주조용 주조 사형 캐비티 57 및 탕구 58을 준비하고; 16, the casting mold cavity 57 and the sprue 58 of the valve body 60 are prepared;

도 14 및 도 15에서 보는 것처럼, 타원 단면의 디스크 챔버 62이 그 중심선을 따라서 반으로 분할된 방패 형태를 이루고, 유체 인입구 64 혹은 유체 인출구 65를 형성하기 위한 접합용 구멍 67, 67´가 각각 설치된 두께 1~3mm의 한 쌍의 곡면 철판 케이스 54, 54´가 프래스 성형되어, 서로 대칭되게 맞대어 연결 부위를 용접으로 밀봉하여 중앙 격벽체 69가 성형되고; As shown in FIGS. 14 and 15, the disc chamber 62 of the elliptical section has a shield shape divided in half along the center line thereof, and holes 67 and 67 'for forming the fluid inlet 64 or the fluid outlet 65 are formed, respectively A pair of curved iron plate cases 54, 54 'having a thickness of 1 to 3 mm are plastically molded, and the central partition wall 69 is shaped by symmetrically buttressing each other and sealing the connecting portion by welding;

또 유체 인입구 64, 유체 인출구 65와 같은 형상으로 두께 1~3mm의 철판 원통 케이스 55, 55´가 각각 성형되어, 상기 중앙 격벽체 69의 유체 인입/인출구 67, 67´에 각각 맞대어 연결 부위를 용접 밀봉함으로 써, 도 14에서 보는 것처럼 디스크 챔버 62, 유체 인입구 64, 유체 인출구 65로 구성되어지는 밸브 본체의 내측 표면과 같은 형상으로 격벽 조립체 56 이 성형되고;In addition, steel plate cylindrical cases 55 and 55 'having the same shape as the fluid inlet 64 and the fluid outlet 65 are respectively formed and welded to the fluid inlet / outlet 67 and 67' of the central partition wall 69 to weld Sealing the compartment assembly 56 with the same shape as the inner surface of the valve body comprised of the disc chamber 62, the fluid inlet 64, and the fluid outlet 65 as shown in FIG. 14;

상기 격벽 조립체 56은 2~20 ㎛ 두께로 동 전기 도금 하고; The bulkhead assembly 56 is electroplated to a thickness of 2 to 20 [mu] m;

격벽 조립체 56의 내측/외측 면에 액상 브레이징 플럭스를 도포하고;Applying a liquid phase brazing flux to the inner / outer surface of the bulkhead assembly 56 ;

또한 타원 단면의 디스크 챔버 62의 그 중심선을 따라서 반으로 분할된 방패 형태를 이루고, 유체 인입구 64 혹은 유체 인출구 65를 형성하기 위한 접합용 구멍 66, 66´가 각각 설치된, 두께 2~5mm의 니켈 청동 곡면 판재 52, 52´가 한 쌍으로 프래스 성형 혹은 주형 주조 방식으로 제작되어, 상기 중앙 격벽체 69의 곡면 철판 케이스 54, 54´ 내부에 밀착되게 삽입하고; A 2 to 5 mm thick nickel bronze with a thickness of 2 to 5 mm, which is shielded in half along the center line of the disk chamber 62 of the elliptical cross section and has a joint hole 66, 66 'for forming the fluid inlet 64 or fluid outlet 65, The curved plate members 52 and 52 'are formed in a pair by a press molding or casting method and inserted into the curved iron plate cases 54 and 54' of the central partition wall 69 in a close contact manner;

또, 두께 1~3mm인 니켈 청동 원통 53, 53´가 한 쌍으로 성형되어, 상기 격벽 조립체 56의 철판 원통 케이스 55, 55´ 내부에 각각 밀착되게 삽입하고;In addition, nickel bronze cylinders 53 and 53 'having a thickness of 1 to 3 mm are molded into a pair and inserted into the steel plate cylindrical cases 55 and 55' of the partition wall assembly 56 in close contact with each other.

또한 도 15 에서 보는 것처럼, 유체 인입구/인출구 접합을 위한 구멍 68, 68´을 갖고 디스크 챔버 62의 타원형과 같은 단면 형상의 동 도금 스테인레스 철망 50을, 니켈 청동 곡면 판재 52, 52´의 내부에 밀착되게 삽입하고; 15, a copper-plated stainless steel wire net 50 having a cross-sectional shape such as an elliptical shape of the disk chamber 62 having holes 68 and 68 'for fluid inlet / outlet joints is attached to the interior of the nickel bronze curved plate members 52 and 52' ;

또한 도 15 에서 보는 것처럼, 선경 0.1~0.2 mm, 눈이 0.1~1mm 의 가는 눈의 원통형 동 도금 스테인레스 철망 51, 51´를 격벽 조립체 56의 동계 합금 원통 53, 53´의 내부에 밀착되게 삽입하여 밸브 인서트 총 조립체 70이 완성하고; 15, the cylindrical copper-plated stainless steel wires 51 and 51 'having a diameter of 0.1 to 0.2 mm and a diameter of 0.1 to 1 mm are closely inserted into the inside of the copper alloy cylinders 53 and 53' of the partition wall assembly 56 Valve insert assembly 70 is completed;

다음으로, 도 17에서 보는 것처럼 밸브 인서트 총 조립체 70을 주조 사형 캐비티 57 내부에 삽입하여, 주물사와 철판 케이스 내부에 니켈 청동 부재를 봉입하고; 그리고 Next, as shown in FIG. 17, the valve insert total assembly 70 is inserted into the casting mold cavity 57, and the nickel bronze member is sealed in the molding sand and the steel plate case; And

주철 용탕을 주형의 탕구 58에 주입하여, 고온의 주철 용탕이 주형 내부를 채우면, 주철 용탕의 열로 인해 니켈 청동 곡면 판재 52, 52´ 및 니켈 청동 원통 53, 53´는 용융되고, 접합면에서 매개층을 이루는 상기 곡면 철판 케이스 54, 54´, 및 철판 원통 케이스 55, 55´는 고상 용융 상태에서도 격벽을 유지하여 니켈 청동 용융액과 주철 용탕의 혼합을 방지하면서, 양쪽의 경계면에서 니켈 청동 용융액과 주철 용탕이 각각 분자 확산에 의한 금속 결합하여, 니켈 청동 판재는 주물 내부의 유체 접촉면에 효과적으로 접합되고, 또한 발생 가스는 니켈 청동 접합부의 주물사를 통하여 배기되고, 동 도금 스테인레스 철망에 의해 주물사와 접촉하는 니켈 청동 판재의 표면에서 냉각 수축 시 표면장력에 의해 확장되는 기포 형상의 함몰 홈 발생을 방지하여 표층 두께 형성을 균일하게 한다; 그리고 When the molten cast iron is injected into the mold sprue 58 and the molten cast iron of high temperature is filled in the mold, the nickel bronze curved plate members 52 and 52 'and the nickel bronze cylinders 53 and 53' are melted due to the heat of the molten cast iron, The curved iron plate cases 54 and 54 'and the iron plate cylindrical cases 55 and 55' that form the layer hold the partition walls even in the solid phase molten state to prevent the mixing of the nickel bronze melt and the cast iron melt, The molten metal is metal-bonded by molecular diffusion, the nickel bronze sheet is effectively bonded to the fluid contact surface inside the casting, the generated gas is exhausted through the foundry sand of the nickel bronze joint, and nickel It is possible to prevent the occurrence of bubble-like depressed grooves extending due to the surface tension during cooling and shrinking on the surface of the bronze plate, And a uniform property; And

주물이 냉각된 후 주형의 모래를 털어내서, 밸브 본체 주물을 완성 후 동 합금 접합부위는 0.3~1.5mm를 남겨두고 가공함으로써. 경제적으로 건전한 조직을 갖는 동합금의 유체 접속 면이 완성되고, 내식성이 개선된다.After the casting has cooled, the mold sand is shaken off and the casting of the valve body is completed, and then the copper alloy joint is machined leaving 0.3 to 1.5 mm. The fluid connection surface of the copper alloy having an economically sound structure is completed, and the corrosion resistance is improved.

본 발명은 유체를 이송하는 장치에서 주철에 동계 합금의 접합을 기존기술 대비 상대적으로 매우 낮은 경비로 효율적인 생산이 가능하고, 접합 위치에 제한을 없이 용이하게 적용 가능하고, 부식성 가스나 물, 해수 등의 부식성 유체를 사용하는 화학 유체 펌프, 물 펌프, 수봉식 진공 펌프, 수차, 급수 설비, 선박의 해수 설비 등에서 사용되는 기계 장치에서, 주철 부재의 유로 내부에 동계 합금을 접합함으로 써, 스테인레스/황동 등의 고가 단일 소재를 대체 가능하고, 내식성 향상에 따른 내구 품질 개선과 또 부품 제조 원가 저감 등 관련 산업 제품의 경쟁력 제고가 가능하다. The present invention is capable of efficiently producing a copper alloy to a casting iron at a relatively low cost relative to conventional techniques and can be easily applied without any limitations in the bonding position and can be used for a corrosive gas, A copper alloy is adhered to the inside of a flow passage of a cast iron member in a machine used in a chemical fluid pump using a corrosive fluid, a water pump, a water-sealed vacuum pump, a water tank, Can be replaced with high-priced single materials, and it is possible to improve competitiveness of related industrial products such as improvement of durability due to improvement of corrosion resistance and reduction of manufacturing cost of parts.

1; 구동 기어 2; 종동 기어
3; 기어 하우징 4; 앞 카버
6, 7; 마찰 벽면
8; 알미늄 청동 판재
9; 철판 케이스, 스테인레스 판 케이스
10, 26, 44 ; 테두리 벽
11; 동 도금 격자 철망, 동 도금 격자 스테인레스 철망
12; 인서트 조립체
13, 34, 48, 57 ; 사형 캐비티
14, 35, 49, 58 ; 탕구
16; 사판 17; 피스톤
18; 회전축
19; 회전 실린더
20; 사판 회전 지지부
21; 회전 밸브 접속부
22; 피스톤 안내구멍
23; 원반형 연입 청동 판재
24; 원반 용기형 철판 케이스
25; 원반형 동도금 격자 금속망
27; 인서트 원반 조립체
28; 연입 청동 원통
29; 직경 축소부
30; 철판 원통
31; 동 도금 격자 원통
32; 인서트 실린더 조립체
33; 인서트 복합 조립체
41; 전면 카버
42; 연입 청동 사각 판재
43; 사각 철판 케이스
45; 동도금 사각 철망
46; 안장형 인서트 조립체
47; 고정 지지부재
50; 동도금 스텐레스 철망
51, 51´; 원통형 동도금 스테인레스 철망
52, 52´; 니켈 청동 곡면 판재
53, 53´; 니켈 청동 원통
54, 54´; 곡면 철판 케이스
55, 55´; 철판 원통 케이스
56; 격벽 조립체
60; 밸브 본체
66, 66´, 67, 67´, 68, 68´; 접합부
69; 중앙 격벽체
70; 밸브 인서트 총 조립체One; A driving gear 2; Driven gear
3; Gear housing 4; Front cover
6, 7; Friction wall
8; Aluminum bronze plate
9; Steel case, stainless steel case
10, 26, 44; Rim wall
11; Copper plated grid wire mesh, copper plated grid stainless steel wire mesh
12; Insert assembly
13, 34, 48, 57; Dead Cavity
14, 35, 49, 58; Pothole
16; Swash plate 17; piston
18; Rotating shaft
19; Rotating cylinder
20; Swash plate rotation support
21; Rotation valve connection portion
22; Piston guide hole
23; Disc-shaped bronze plate
24; Disc case type iron plate case
25; Disc-shaped copper-plated metal mesh
27; Insert disc assembly
28; Incoming bronze cylinder
29; Diameter portion
30; Steel plate cylinder
31; Copper plating grid cylinder
32; Insert cylinder assembly
33; Insert composite assembly
41; Front cover
42; Ingot bronze square plate
43; Square steel plate case
45; Copper plated square wire mesh
46; Saddle type insert assembly
47; Fixed support member
50; Copper-plated stainless steel wire mesh
51, 51 '; Cylindrical copper-plated stainless steel wire mesh
52, 52 '; Nickel bronze surface plate
53, 53 '; Nickel bronze cylinder
54, 54 '; Curved iron plate case
55, 55 '; Steel plate cylinder case
56; Bulkhead assembly
60; The valve body
66, 66 ', 67, 67', 68, 68 '; copula
69; The central partition wall
70; Valve insert total assembly

Claims

As means for joining a copper alloy sheet material to a friction surface or a corrosive fluid contact surface of a surface layer portion of an iron-based metal casting in an iron-based metal casting constituting the fluid transfer device,
Molten metal cast iron;
Casting mold cavity and sprue;
A copper alloy plate formed into a frictional surface or a corrosive fluid joining surface shape;
An iron-based metal case in the form of a thin plate container for housing the copper alloy sheet material therein;
A thin grating metal net covering one side of the copper alloy sheet;
An insert assembly in which the iron-based metal case is coated with a liquid flux for brazing on the surface thereof, and then the lattice metal mesh and the copper alloy plate are wrapped and accommodated therein; And
Wherein a copper alloy sheet surface of the insert assembly is provided so as to be in contact with molding sand inside the casting mold cavity and a copper plating grid net is received between the foundry sand and the copper alloy sheet material,
And an insert casting method in which the iron-based metal casting molten metal is injected through the sprue to the slanting cavity,
The iron-based metal case, which is in contact with the melt of the cast iron-based metal casting, rises at a high temperature in a short time, and the inner copper alloy sheet first melts and forms a thermal equilibrium with the molten alloy of the copper alloy, (Inter-layer) to prevent the mixing of the molten liquid on both sides, and the fusion of the melted structure at the interface between the two molten metals leads to a metallurgical bonding to bond the copper alloy to the surface of the iron-based metal casting .

The copper alloy sheet according to claim 1, wherein the copper alloy sheet material comprises Cu as a main component, and a component selected from among Sn, Pb, Al, Zn, Fe, Mn, and Ni as a subcomponent and having a corrosion resistance, It is material.

The iron-based metal case according to claim 1, wherein the iron-based metal case is a selected one of Cu, Cr, Ni, and Ag, and is electroplated to prevent the formation of iron oxide films at molten metal and interface at the time of insert casting.

The thin-mesh grating metal net according to claim 1, wherein the fine-mesh grating metal net is electroplated with a selected one of Cu, Ni and Ag to adhere to the molten surface of the copper alloy thin plate to suppress the occurrence of partial recesses on the surface due to the shrinkage surface tension during cooling To do.