[实用新型]钢基复合铜双金属阀杆螺母

说明书

技术领域

钢基复合铜双金属阀杆螺母，属于阀门用滑动螺母领域。

背景技术

全国阀门生产企业有6000余家，基本上是用铜合金生产阀杆螺母，每年消耗铜资源20余万砘。

有色金属铜是一种重要的战略资源，我国铜矿资源较少，大部分依靠进口，近年来铜价飚升，电解铜价格一直在7万元/吨左右，大有上涨到更高价位的市场趋势。

为了解决上述技术问题，已有人研制钢基复合铜和铝基复合铜的阀杆螺母等滑动耐磨件，可以节约大量铜材，但目前仍存在复合不够牢固等有关方面的问题。

而且现有技术的铜钢复合技术，需要在钢基体表面涂抹特殊化学复合剂，对人体有毒并有一定的环境污染，复合效率低，废品率高，耗能大，复合强度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，设计一种使复合强度更高，大大提高了复合面轴向、环向的抗拉强度，质量更可靠，不需要在钢基体表面涂抹特殊化学复合剂，能够节约贵重金属铜，大幅度降低了生产成本的钢基复合铜双金属阀杆螺母。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该钢基复合铜双金属阀杆螺母，包括钢基体，其特征在于：在钢基体内加工有凹孔槽，铜复合层通过高温渗透铜钢压力复合法复合在钢基体内。

钢基体内加工的凹孔槽，竖向凹孔槽为四条，横向凹孔槽为两条。

钢基体内加工的竖向和横向凹孔状槽或根据设计需要而定，还可以是两条、三条或多条。

凹孔槽宽度3mm、深度3mm。凹孔槽的作用是抗拉、抗扭、抗剪，使复合更牢固，大大提高了复合面轴向，环向的抗拉、抗扭强度，有效防止了钢基与复合铜层的轴向环向位移。

与现有技术相比，本实用新型的钢基复合铜阀杆螺母所具有的有益效果是：非工作面用90％以上的钢代替，并精铸成内表面带凹孔槽的钢基，其减磨工作面用10％以下的铜合金复合在钢基上，通过高温渗锈铜钢压力复合方法，使双金属牢固复合在一起，将优秀碳钢高强度的机械性能与铜合金的减磨性结合在一起。由于钢基内表面有凹孔槽，从而使复合强度更高，大大提高了复合面轴向、环向的抗拉强度，质量更可靠，节约了贵重金属铜，大幅度降低了生产成本。本钢基复合铜阀杆螺母的复合方法不用涂抹任何化学复合剂，减少环境污染。

附图说明

图1是钢基上带凹孔槽的复合铜双金属阀杆螺母结构示意图；

图2是钢基上带凹孔槽的结构示意图；

图3是图2的A-A剖视示意图。

图1-3是钢基复合铜双金属阀杆螺母的最佳实施例。其中：1钢基体2铜复合层3竖向凹孔槽4横向凹孔槽。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本实用新型的钢基复合铜双金属阀杆螺母做进一步说明：

参照图1-3：

闸阀用双金属阀杆螺母：由钢基体1、铜复合层2、竖向凹孔槽3、横向凹孔槽4组成，在钢基体1内加工的凹孔槽，竖向凹孔槽也就是与阀杆螺母轴线平行的凹孔槽为四条，在圆周上均匀分布。横向凹孔槽也就是与阀杆螺母轴线垂直的为两条，两条横向凹孔槽间距为20mmm。根据理论力学原理计算出的抗拉抗扭、抗剪强度，凹孔槽宽度3mm、深度3mm。既能满足强度要求，又不浪费铜材。铜复合层2通过高温渗透铜钢压力复合法复合在钢基体1内。

应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。所述的竖向凹孔槽为四条，横向凹孔槽为两条，也可以根据设计需要增加或减少，凹孔槽也可以是圆形、方形、长方形等多种形状；凹孔槽宽度3mm、深度3mm，也可以根据设计需要增加或减少深度。

高温渗透铜钢压力复合方法如下：

1、化学镀铜：阀杆螺母钢基体1用精密铸造工艺生产，在其复合面精铸有网状凹孔槽，凹孔槽宽度3mm、深度3mm，钢基体1经过喷丸去锈处理，通过喷丸提高钢基体1的表面粗糙度。钢基体1经化学去油去锈清洗干净后，浸入一定浓度的硫酸铜溶液中，利用化学原理，在钢基体1表面附着一层铜，厚度3—5um，铜层虽簿但很重要，它起到了钢基体1高温下防氧化和铜原子向钢基体1中迁移诱导作用。

2、高温渗透：将熔融铜合金浇入红热的钢基体1内，在电炉中1200℃，保温0.5小时，高温过热状态下的铜原子很活跃，向钢基体1中迁移的速率大，钢在红热高温下钢原子间隙加大，有利于铜原子向钢基体1中迁移，渗透层厚度经金相检测≥80um。

3、加压熔合：将1200℃红热的钢基体1(内装熔融铜合金)，置入特殊设计的模具中，用油压机加压60MPa，保压2分钟，在压力下降温熔合，铜复合层2致密无气孔无砂眼，形成了铜钢渗透熔接合金层，实现了高强度的熔合。