本發(fā)明屬于雙金屬復合管材領域，特別是一種銅鋼雙金屬管的制備裝置及制備方法。

背景技術(shù)：

1、銅具有耐摩、耐腐蝕以及優(yōu)良的導熱性和延展性等物理化學性能；鋼具有優(yōu)良的機械性能，其機械強度是銅的3至6倍，而且鋼的價格低廉，是銅的價格的十分之一。內(nèi)外分別采用銅和鋼的銅鋼雙金屬管，不僅保持了銅管的耐摩、耐腐蝕特性，而且具有比銅管更好的機械強度，特別適合重載荷工作環(huán)境。銅鋼雙金屬管的材料價格是銅管的三分之一至五分之一，可以廣泛應用于滑動軸承，各類五金和模具零部件。

2、現(xiàn)在銅鋼雙金屬管一般采用立式澆注方式。銅首先融化為液體，鋼套軸線垂直于水平面并回轉(zhuǎn)，然后把融化的銅水澆注到鋼套內(nèi)，銅水和鋼套一起回轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，銅水貼附在鋼套的內(nèi)壁。隨著溫度的下降，銅水固化形成銅鋼雙金屬套。上述立式澆注方式，銅鋼雙金屬管的長度受到工藝的限制，只能生產(chǎn)銅鋼雙金屬套，效率低下，銅材損耗嚴重，生產(chǎn)成本高居不下。且所制備的銅鋼雙金屬管的銅內(nèi)管厚度不均一，另外，由于銅的熱膨脹系數(shù)遠大于鋼，當溫度下降后，銅鋼雙金屬套內(nèi)部的銅套相對于外部的鋼套收縮更大，降低了銅套和鋼套之間的結(jié)合力，在重載荷工作環(huán)境下，銅套和鋼套容易發(fā)生內(nèi)外脫落，導致零件工作失效。

3、因此，高效低成本制備銅鋼雙金屬管，并且銅和鋼之間的結(jié)合力優(yōu)良，是急于解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種銅鋼雙金屬管的制備裝置及制備方法，該銅鋼雙金屬管的制備裝置及制備方法可以高效低成本制備銅鋼雙金屬管，而且制備的銅鋼雙金屬管的銅和鋼之間具有高的結(jié)合力。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種銅鋼雙金屬管的制備裝置，所述的銅鋼雙金屬管的制備裝置是中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置，包括水平機架、回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、前端軸向驅(qū)動單元和中高頻加熱單元；所述的中高頻加熱單元包括加熱線圈、溫度傳感器和加熱控制柜；中高頻加熱單元工作頻率在500hz～200khz之間；所述的回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元包括回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件、連接桿和前端夾持部件；所述的前端軸向驅(qū)動單元包括軸向驅(qū)動部件和軸向運動單元。

3、進一步的，所述的中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置設置有金屬管支承，雙金屬裝配管水平放置于所述的金屬管支承上。

4、進一步的，所述的中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置，還設置有后端夾持部件，雙金屬裝配管二端水平夾持于前端夾持部件和后端夾持部件之間。

5、進一步的，所述的回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件和軸向驅(qū)動部件均選自驅(qū)動電機、驅(qū)動氣缸、驅(qū)動液壓缸中的一種。

6、本發(fā)明還提供一種根據(jù)如前所述的銅鋼雙金屬管的制備裝置制備銅鋼雙金屬管的方法，包括以下步驟：

7、步驟s1，雙金屬裝配管的制備：

8、制備銅管和鋼管，鋼管內(nèi)徑比銅管外徑大0.02mm～1mm，把銅管裝配到鋼管內(nèi)部，形成雙金屬裝配管；

9、步驟s2，雙金屬裝配管的加熱融注：

10、把所述的雙金屬裝配管水平置于所述的中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置上，在所述的回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和所述的軸向驅(qū)動單元帶動下，所述的雙金屬裝配管回轉(zhuǎn)并相對于所述的加熱線圈軸向運動，穿越所述的加熱線圈，所述的加熱線圈對所述的雙金屬裝配管局部加熱，局部加熱溫度在900°～1300°，使所述的雙金屬裝配管內(nèi)部的銅管局部融化為液體，而外部的鋼管不融化；局部融化的銅管融注在鋼管內(nèi)壁；所述的雙金屬裝配管完全穿越所述的加熱線圈，整個所述的雙金屬裝配管內(nèi)部的銅管融注在鋼管內(nèi)壁。

11、進一步的，所述的鋼管的材料是碳鋼或是合金鋼；所述的銅管的材料選自黃銅、錫青銅、紫銅中的一種。

12、進一步的，所述的鋼管是整體一根鋼管，其長度在200～2000mm；所述的銅管是整體一根銅管，或是由多個短銅管裝配在鋼管內(nèi)組成。

13、進一步的，所述的鋼管內(nèi)圓壁面上設置有徑向槽，或是所述的鋼管內(nèi)圓壁面上同時設置有徑向槽和軸向槽。

14、進一步的，所述的徑向槽和軸向槽，槽的寬度在0.1mm～1.0mm，槽的深度在0.1mm～1.0mm。

15、進一步的，所述的徑向槽和軸向槽的槽頂寬比槽底寬小0.02mm～0.5mm。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

17、1.雙金屬裝配管在加熱線圈的局部加熱下，使雙金屬裝配管內(nèi)部的銅管局部融化為液體，而外部的鋼管不融化，局部融化的銅管融注在鋼管內(nèi)壁，可以高效低成本制備銅鋼雙金屬管。鋼管內(nèi)圓壁面上設置的徑向槽，使銅和鋼之間的接觸面具有高的結(jié)合力。

18、2.把雙金屬裝配管水平置于中高頻回轉(zhuǎn)加熱設備上，在回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和軸向驅(qū)動單元帶動下，雙金屬裝配管回轉(zhuǎn)并相對于所述的加熱線圈軸向運動，穿越所述的加熱線圈，這樣的加工工藝實現(xiàn)大尺寸的雙金屬裝配管的加工。

技術(shù)特征：

1.一種銅鋼雙金屬管的制備裝置，其特征在于：所述的銅鋼雙金屬管的制備裝置是中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置，包括水平機架、回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、前端軸向驅(qū)動單元和中高頻加熱單元；所述的中高頻加熱單元包括加熱線圈、溫度傳感器和加熱控制柜；中高頻加熱單元工作頻率在500hz～200khz之間；所述的回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元包括回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件、連接桿和前端夾持部件；所述的前端軸向驅(qū)動單元包括軸向驅(qū)動部件和軸向運動單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋼雙金屬管的制備裝置，其特征在于：所述的中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置設置有金屬管支承，雙金屬裝配管水平放置于所述的金屬管支承上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋼雙金屬管的制備裝置，其特征在于：所述的中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置，還設置有后端夾持部件，雙金屬裝配管二端水平夾持于前端夾持部件和后端夾持部件之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋼雙金屬管的制備裝置，其特征在于：所述的回轉(zhuǎn)驅(qū)動部件和軸向驅(qū)動部件均選自驅(qū)動電機、驅(qū)動氣缸、驅(qū)動液壓缸中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的銅鋼雙金屬管的制備裝置制備銅鋼雙金屬管的方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅鋼雙金屬管的制備方法，其特征在于，所述的鋼管的材料是碳鋼或是合金鋼；所述的銅管的材料選自黃銅、錫青銅、紫銅中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅鋼雙金屬管的制備方法，其特征在于，所述的鋼管是整體一根鋼管，其長度在200～2000mm；所述的銅管是整體一根銅管，或是由多個短銅管裝配在鋼管內(nèi)組成。

8.根據(jù)權(quán)利要求6-7任一項所述的銅鋼雙金屬管的制備方法，其特征在于：所述的鋼管內(nèi)圓壁面上設置有徑向槽，或是所述的鋼管內(nèi)圓壁面上同時設置有徑向槽和軸向槽。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的銅鋼雙金屬管的制備方法，其特征在于：所述的徑向槽和軸向槽，槽的寬度在0.1mm～1.0mm，槽的深度在0.1mm～1.0mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8-9任一項所述的銅鋼雙金屬管的制備方法，其特征在于：所述的徑向槽和軸向槽的槽頂寬比槽底寬小0.02mm～0.5mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種銅鋼雙金屬管的制備裝置及制備方法，銅鋼雙金屬管的制備裝置是中高頻回轉(zhuǎn)加熱裝置，包括水平機架、回轉(zhuǎn)驅(qū)動單元、前端軸向驅(qū)動單元和中高頻加熱單元；制備方法包括步驟：1)雙金屬裝配管的制備；2)雙金屬裝配管的加熱融注；雙金屬裝配管水平置于中高頻回轉(zhuǎn)加熱設備上，在驅(qū)動單元帶動下，雙金屬裝配管回轉(zhuǎn)并相對于加熱線圈軸向運動，加熱線圈對雙金屬裝配管局部加熱，使雙金屬裝配管內(nèi)部的銅管局部融化為液體，而外部的鋼管不融化；局部融化的銅管融注在鋼管內(nèi)壁；雙金屬裝配管完全穿越所述的加熱線圈，整個雙金屬裝配管內(nèi)部的銅管融注在鋼管內(nèi)壁。本發(fā)明可以高效低成本制備銅鋼雙金屬管，而且制備的金屬管的銅和鋼之間具有高的結(jié)合力。

技術(shù)研發(fā)人員：葉洪源
受保護的技術(shù)使用者：浙江圖元智能裝備科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19