一種道路用緩沖柱的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉一種道路用緩沖柱，屬于防撞件技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]緩沖柱主要設置在公路及城市道路上容易發(fā)生汽車與路中固定設施發(fā)生碰撞的部位，如:路的轉(zhuǎn)彎處，路中崗亭、收費站及高架路的進出口，停車場、小區(qū)、花園、加油站等等，起到緩沖作用，當汽車與該設備碰撞時，能有效地減小沖擊力，減緩碰撞能，因此，能顯著地降低車與人地損傷。現(xiàn)有技術(shù)中緩沖住緩沖較差、成本高、壽命短、安全性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種道路用緩沖柱，緩沖柱呈圓柱型，緩沖柱芯部為顆粒增強泡沫鋁基復合材料，芯部外圍包裹彈性材料層，彈性材料層外為鈦合金筒體，其特征在于:
所述顆粒增強泡沫鋁基復合材料采取以下制備方法制備:
準備鋁合金錠，其成分質(zhì)量百分比為:Cr 3-4 %，Ni 1-2 %，Mo 0.7-0.8 %，Mg0.1-0.2 %，Zn 0.1-0.2 %，F(xiàn)e 0.07-0.08 %，Ce 0.03-0.04 %，Nb 0.01-0.02 %，余量為Al ;
將上述鋁合金熔化升溫至700°C?760°C，通入保護Ar氣精煉保溫10分鐘；
加入占熔體總重量6-7%的增稠劑和加入占熔體質(zhì)量分數(shù)10-12%的碳化硅和/或氧化鋁顆粒，以500?800rpm的速度攪拌金屬液2_3分鐘，再以1200_1400rpm的速度攪拌1_2分鐘，使粘度為2?2.3mPa.s ；
加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑的組成為碳酸鈣40-45%，碳酸鋇5-6%，硫酸鈣3-4%，碳酸鉀7_9%，錳礦2-5%，焦炭8-10%，余量為生石灰；經(jīng)造粒的發(fā)泡劑粒徑為20-65 μ m.使發(fā)泡劑在熔體中混合均勾，攪拌發(fā)泡的時間是1-1.5分鐘，攪拌速度1500rpm?2000rpm.將步驟4)所得熔體在770V -800°C保溫3-5分鐘后進行冷卻，該熔體凝固后得到顆粒增強泡沫鋁基復合材料；
所述彈性材料米取以下制備方法制備:
彈性材料由環(huán)氧樹脂、聚醚胺、三乙烯四胺、鐵粉和碳酸鈣組成；其比例為環(huán)氧樹脂:聚醚胺:三乙烯四胺:鐵粉:碳酸鈣=65:10.5:7:12:5.5 ；
鈦合金筒體元素組成為:化學組成為(重量百分比):N1: 2-3 %，Mg:1-2 %，Zn:1_2%，Ca:0.8-0.9 %，Cu:0.7-0.8 %，Sn:0.5-0.6 %，Bi:0.3-0.4 %, Cr:0.2-0.3 %，Mo:0.08-0.09 % , W:0.06-0.07 %，Y:0.02-0.03 %，余量為 Ti 及不可避免的雜質(zhì)；
鈦合金筒體的制備方法:包括以下步驟:按照上述鈦合金筒體元素組成配料，先將純銅加入到熔煉爐中，爐溫控制在1750°C，待純鈦熔化后，爐溫降到1740°C加入鎳鈦中間合金，后將爐溫降低到1730°C加入鎂鈦中間合金；后將爐溫降低到1720°C加入鋅鈦中間合金；后將爐溫降低到1710°C加入其他合金元素，后爐溫升高到1730°C，攪拌10分鐘，靜置20分鐘，扒渣，后加入覆蓋劑，靜置30分鐘后再次扒渣，之后對進行澆注；澆注溫度為1700°C ;得到的筒體進行熱處理:首先將筒體進行加熱升溫至1000°C，升溫速率130°C /小時，保溫6小時，之后進行淬火處理，淬火介質(zhì)為水，淬火后將筒體從室溫加熱至800°C，升溫速率100°C /小時，保溫2小時，后降溫至600°C，降溫速率50°C /小時，保溫2小時，后再次降溫至400°C，降溫速率90°C /小時，保溫6小時，后空冷至室溫，得到最終的鈦合金筒體。
[0004]所述的一種道路用緩沖柱，鋁合金錠成分質(zhì)量百分比為:Cr 3%，Ni I %，Mo0.7 %，Mg 0.1 %，Zn 0.1 %，F(xiàn)e 0.07 %，Ce 0.03 %，Nb 0.01 %，余量為 Al。
[0005]所述的一種道路用緩沖柱，鋁合金錠成分質(zhì)量百分比為:Cr 4%，Ni 2 %，Mo0.8%，Mg 0.2%，Zn 0.2 % , Fe 0.08 %，Ce 0.04 %，Nb 0.02 %，余量為 Al。
[0006]所述的一種道路用緩沖柱，鋁合金錠成分質(zhì)量百分比為:Cr 3.5%，Ni 1.5%，Mo 0.75 % , Mg 0.15 %，Zn 0.15 %，F(xiàn)e 0.075 %，Ce 0.035 %，Nb 0.015 % ,余量為AL.
[0007]所述的一種道路用緩沖柱，鈦合金筒體元素組成為:化學組成為(重量百分比):N1: 2 %，Mg:1 %，Zn:1 %，Ca:0.8 %，Cu:0.7 %，Sn:0.5 %，B1:0.3 %，Cr:0.2 %，Mo:0.08 %，W:0.06 %，Y:0.02 %，余量為Ti及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]所述的一種道路用緩沖柱，鈦合金筒體元素組成為:化學組成為(重量百分比):N1: 3 %，Mg: 2 %，Zn: 2 %，Ca: 0.9 %，Cu: 0.8 %，Sn: 0.6 %，B1: 0.4 % , Cr:0.3 % , Mo: 0.09 % , W: 0.07 % , Y: 0.03 %，余量為Ti及不可避免的雜質(zhì)。
[0009]所述的一種道路用緩沖柱，鈦合金筒體元素組成為:化學組成為(重量百分比):N1: 2.5 %，Mg:1.5 %，Zn:1.5 %，Ca:0.85 %，Cu:0.75 %，Sn:0.55 %，B1:0.35 %，Cr:0.25 % , Mo:0.085 %，W:0.065 %，Y:0.025 %，余量為 Ti 及不可避免的雜質(zhì)。
[0010]所述的一種道路用緩沖柱，發(fā)泡劑的組成為碳酸鈣40%，碳酸鋇5%，硫酸鈣3%，碳酸鉀7%，錳礦2%，焦炭8%，余量為生石灰。
[0011]所述的一種道路用緩沖柱，發(fā)泡劑的組成為碳酸鈣45%，碳酸鋇6%，硫酸鈣4%，碳酸鉀9%，錳礦5%，焦炭10%，余量為生石灰。
[0012]所述的一種道路用緩沖柱，發(fā)泡劑的組成為碳酸鈣43%，碳酸鋇5.5%，硫酸鈣
3.5%，碳酸鉀8%，錳礦4%，焦炭9%，余量為生石灰。
[0013]一種道路用緩沖柱的制備方法，緩沖柱呈圓柱型，緩沖柱芯部為顆粒增強泡沫鋁基復合材料，芯部外圍包裹彈性材料層，彈性材料層外為鈦合金筒體，其特征在于:
所述顆粒增強泡沫鋁基復合材料采取以下制備方法制備:
準備鋁合金錠，其成分質(zhì)量百分比為:Cr 3-4 %，Ni 1-2 %，Mo 0.7-0.8 %，Mg0.1-0.2 %，Zn 0.1-0.2 %，F(xiàn)e 0.07-0.08 %，Ce 0.03-0.04 %，Nb 0.01-0.02 %，余量為Al ;
將上述鋁合金熔化升溫至700°C?760°C，通入保護Ar氣精煉保溫10分鐘；
加入占熔體總重量6-7%的增稠劑和加入占熔體質(zhì)量分數(shù)10-12%的碳化硅和/或氧化鋁顆粒，以500?800rpm的速度攪拌金屬液2_3分鐘，再以1200_1400rpm的速度攪拌1_2分鐘，使粘度為2?2.3mPa.s ；
加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑的組成為碳酸鈣40-45%，碳酸鋇5-6%，硫酸鈣3-4%，碳酸鉀7_9%，錳礦2-5%，焦炭8-10%，余量為生石灰；經(jīng)造粒的發(fā)泡劑粒徑為20-65 μ m.使發(fā)泡劑在熔體中混合均勾，攪拌發(fā)泡的時間是1-1.5分鐘，攪拌速度1500rpm?2000rpm.將步驟4)所得熔體在770V -800°C保溫3-5分鐘后進行冷卻，該熔體凝固后得到顆粒增強泡沫鋁基復合材料；
所述彈性材料米取以下制備方法制備:
彈性材料由環(huán)氧樹脂、聚醚胺、三乙烯四胺、鐵粉和碳酸鈣組成；其比例為環(huán)氧樹脂:聚醚胺:三乙烯四胺:鐵粉:碳酸鈣=65:10.5:7:12:5.5 ；
鈦合金筒體元素組成為:化學組成為(重量百分比):N1: 2-3 %，Mg:1-2 %，Zn:1_2%，Ca:0.8-0.9 %，Cu:0.7-0.8 %，Sn:0.5-0.6 %，Bi:0.3-0.4 %, Cr:0.2-0.3 %，Mo:0.08-0.09 % , W:0.06-0.07 %，Y:0.02-0.03 %，余量為 Ti 及不可避免的雜質(zhì)；
鈦合金筒體的制備方法:包括以下步驟:按照上述鈦合金筒體元素組成配料，先將純銅加入到熔煉爐中，爐溫控制在1750°C，待純鈦熔化后，爐溫降到1740°C加入鎳鈦中間合金，后將爐溫降低到1730°C加入鎂鈦中間合金；后將爐溫降低到1720°C加入鋅鈦中間合金；后將爐溫降低到1710°C加入其他合金元素，后爐溫升高到1730°C，攪拌10分鐘，靜置20分鐘，扒渣，后加入覆蓋劑，靜置30分鐘后再次扒渣，之后對進行澆注；澆注溫度為1700°C ;得到的筒體進行熱處理:首先將筒體進行加熱升溫至1000°C，升溫速率130°C /小時，保溫6小時，之后進行淬火處理，淬火介質(zhì)為水，淬火后將筒體從室溫加熱至800°C，升溫速率100°C /小時，保溫2小時，后降溫至600°C，降溫速率50°C /小時，保溫2小時，后再次降溫至400°C，降溫速率90°C /小時，保溫6小時，后空冷至室溫，得到最終的鈦合金筒體。
[0014]通過模鑄的方式將彈性材料包裹顆粒增強泡沫鋁基復合材料周圍，包裹彈性材料后與鈦合金筒體以嵌套的方式進行連接，嵌套后給緩沖住配裝基座和蓋體。
[0015]上述
【發(fā)明內(nèi)容】
相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:I)本發(fā)明外殼鈦基合金材料充分滿足本發(fā)明產(chǎn)品的外部強度要求；2)彈性材料可以有效提高碰撞物回彈效果減輕沖擊破壞；3)通過碳化硅和/或氧化鋁顆粒進行增強和復合發(fā)泡劑對鋁基合金進行充分發(fā)泡得到顆粒增強泡沫鋁基復合材料；4)發(fā)泡基材鋁基合金更好的保證了產(chǎn)品具有更好的耐沖擊效果，同時降低產(chǎn)品質(zhì)量；5)顆粒增強泡沫鋁基復合材料可以更好的吸收沖擊能。
【附圖說明】
[0016]圖1為緩沖柱整體示意圖；
圖2為緩沖柱截面示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0018]如圖1和圖2所示一種道路用緩沖柱4，緩沖柱呈圓柱型，緩沖柱芯部為顆粒增強泡沫鋁基復合材料1，芯部外圍包裹彈性材料層2，彈性材料層外為鈦合金筒體3。
[0019]實