一種新型割嘴及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型割嘴及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體割嘴主要分為機(jī)用割嘴和手用割嘴，目前在工業(yè)上大量應(yīng)用于金屬切割，全部用銅材料采用機(jī)械加工的辦法來進(jìn)行生產(chǎn)，要經(jīng)過鑄造、車、削、鉆、攻螺紋等數(shù)十道工序加工，此種方法的優(yōu)點(diǎn)是銅材較軟，易成型；缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，所用設(shè)備成本高，材料利用率低。最終的割嘴產(chǎn)品三部分組件緊固在一起，割嘴在使用過程中，熔渣比較容易堵塞噴口，傳統(tǒng)割嘴的材質(zhì)導(dǎo)致割嘴很容易在高溫下變形，只能對(duì)割嘴進(jìn)行更換。因此，全國的銅質(zhì)氣體割嘴用量每年大約5億只，幾十家工廠生產(chǎn)，全世界的用量每年大約20億只，消耗大量銅材。雖然不銹鋼耐溫比銅高將近500°C，但是不銹鋼硬度高，機(jī)械加工困難，因此加工成本很尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型氣體割嘴，包括內(nèi)管和外殼，內(nèi)管內(nèi)部設(shè)有切割氧氣通道，內(nèi)管和外殼組裝后在內(nèi)管和外殼之間形成混合氣通道，內(nèi)管外部具有翼臺(tái)結(jié)構(gòu)，外殼內(nèi)部具有沉槽和筋臺(tái)結(jié)構(gòu)，其特征在于:內(nèi)管內(nèi)部具有高壓氧通道結(jié)構(gòu)，內(nèi)管上設(shè)有管座，管座與內(nèi)管設(shè)置為一體，內(nèi)管與管座上設(shè)有錐形密封面。
[0004]一種新型氣體割嘴，包括內(nèi)管和外殼，內(nèi)管內(nèi)部設(shè)有切割氧氣通道，內(nèi)管和外殼組裝后在內(nèi)管和外殼之間形成混合氣通道，內(nèi)管外部具有翼臺(tái)結(jié)構(gòu)，外殼內(nèi)部具有沉槽和筋臺(tái)結(jié)構(gòu)，其特征在于:內(nèi)管內(nèi)部具有高壓氧通道結(jié)構(gòu)，內(nèi)管與管座設(shè)置為兩部分，內(nèi)管與管座上設(shè)有錐形密封面。
[0005]優(yōu)化地，內(nèi)管與管座上的錐形密封面位于同一錐面，管座上密封面設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)。
[0006]優(yōu)化地，內(nèi)管上設(shè)有圓形凸起，管座內(nèi)部設(shè)有與圓形凸起配合的凹槽。
[0007]優(yōu)化地，管座形狀有梯形臺(tái)、方形臺(tái)、弧形臺(tái)。
[0008]優(yōu)化地，管座的軸向配合面和對(duì)應(yīng)的外殼內(nèi)沉槽軸向配合面相互間采用錐度配入口 O
[0009]優(yōu)化地，內(nèi)管內(nèi)部的切割氧氣通道由錐形段和平行段組成。
[0010]優(yōu)化地，新型割嘴的加工方法，包括如下步驟:
(1)模具設(shè)計(jì)，包括管座與內(nèi)管一體的模具和管座與內(nèi)管分離的模具；
(2)選取不銹鋼水霧化或氣霧化粉；
(3)不銹鋼粉與粘結(jié)劑按照體積比混合均勻，密煉、擠出造粒制成喂料；
(4)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的氣體割嘴的尺寸和結(jié)構(gòu)制作注射成型所用的模具，制備模具尺寸的要求是根據(jù)毛胚燒結(jié)后的收縮率，將喂料利用注射成型機(jī)注入模具成型，開模取出后為毛坯； (5)毛胚經(jīng)過液體浸泡或者加熱分解的辦法脫除制品中的粘結(jié)劑；
(6)脫除粘結(jié)劑后的制品進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)致密化后得到燒結(jié)制品；
(7)燒結(jié)制品根據(jù)需要進(jìn)行多種后處理后，將管座與內(nèi)管固定在一起，對(duì)內(nèi)管和管座進(jìn)行錐形密封面的磨削，磨削完成后將內(nèi)管、管座和外管組裝在一起，完成割嘴的加工。
[0011]優(yōu)化地，不銹鋼的結(jié)構(gòu)為奧氏體，型號(hào)包括304和303，粒徑小于40微米。
[0012]優(yōu)化地，不銹鋼粉與粘結(jié)劑按照I?0.5:1.5的體積比混合。
[0013]優(yōu)化地，粘結(jié)劑包括聚乙烯、聚丙烯、EVA、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、聚乙烯、石蠟等兩種以上的組成。
[0014]優(yōu)化地，燒結(jié)溫度為1100°C?1600°C。
[0015]優(yōu)化地，制品的密度達(dá)到不銹鋼密度的95%?98%。
[0016]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的氣體割嘴，并采用金屬粉末注射成型方法制備，其優(yōu)點(diǎn)是在保障氣體割嘴功能的前提下，可方便地大批量生產(chǎn)不銹鋼氣體割嘴，幾乎不用機(jī)械加工，如鑄造、車、削、鉆孔等工藝和設(shè)備。由于不銹鋼耐溫高，不易變形，使用壽命大大延長，綜合成本大幅降低。
[0017]本發(fā)明采用奧氏體作為材料，由于奧氏體不具有磁性，切割時(shí)鐵肩不易吸附在割嘴上，有效保證割嘴的正常使用，不會(huì)發(fā)生堵塞，延長割嘴使用壽命。
[0018]本發(fā)明采用不銹鋼水霧粉化將不銹鋼制成小于40微米的粉體，通過與粘結(jié)劑的混合制成顆粒，金屬注射成型成所需的形狀，再通過脫脂，真空高溫加熱成型，密封面磨成制得氣體割嘴。該發(fā)明用不銹鋼代替銅制備氣體割嘴，適合大批量生產(chǎn)，成本與銅質(zhì)割嘴基本一致，節(jié)約了大量銅資源；同時(shí)由于該方法基本不用切削加工，節(jié)約了大量的金屬加工設(shè)備和人力，由于不銹鋼割嘴壽命是銅質(zhì)割嘴的10倍左右，因此總體成本僅僅是銅質(zhì)割嘴的十分之一左右，同時(shí)也會(huì)節(jié)約大量使用成本，比如機(jī)用割嘴頻繁的更換對(duì)生產(chǎn)的影響等。因此該發(fā)明將對(duì)氣體割嘴傳統(tǒng)的制作方法產(chǎn)生顛覆性的改變，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0019]本發(fā)明內(nèi)管內(nèi)部具有高壓氧通道結(jié)構(gòu)，內(nèi)管上設(shè)有管座，管座與內(nèi)管設(shè)置為一體，內(nèi)管與管座上設(shè)有錐形密封面，高壓通道的設(shè)計(jì)，提高切割強(qiáng)度，將管座與內(nèi)管設(shè)置為一體，便于后續(xù)錐形密封面的磨削，減少了管座與內(nèi)管的安裝環(huán)節(jié)，提高了工作效率，錐度的設(shè)計(jì)使割嘴與機(jī)械更加契合，密封性能提高，穩(wěn)定性高。
[0020]本發(fā)明內(nèi)部具有高壓氧通道結(jié)構(gòu)，內(nèi)管上設(shè)有管座，內(nèi)管進(jìn)氣端軸向和管座軸向設(shè)有與切割機(jī)械配合的錐度，高壓通道的設(shè)計(jì)，提高切割強(qiáng)度，將管座與內(nèi)管分離，生產(chǎn)制造方便，錐度的設(shè)計(jì)使割嘴與機(jī)械更加契合，密封性能提高，穩(wěn)定性高。
[0021]本發(fā)明內(nèi)管軸向配合面與管座軸向配合面在同錐面，保證配合的準(zhǔn)確性和精密性。
[0022]本發(fā)明管座上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)密封面，當(dāng)設(shè)置一個(gè)密封面時(shí)，割嘴適用于手用切害J，設(shè)置兩個(gè)密封面時(shí)，適用于機(jī)用切割，適用范圍廣泛，實(shí)用性高。
[0023]本發(fā)明內(nèi)管上設(shè)有圓形凸起，管座內(nèi)部設(shè)有與圓形凸起配合的凹槽，使管座與內(nèi)管的組裝固定方便，且固定后穩(wěn)定性強(qiáng)，便于割嘴后期加工，提高加工的精準(zhǔn)性。
[0024]本發(fā)明管座可拆卸，割嘴在制造過程中可分開制造，便于制造，節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0025]本發(fā)明管座形狀有梯形臺(tái)、方形臺(tái)、弧形臺(tái)，能夠適應(yīng)不同工作性質(zhì)的需要，選擇不同管座形狀，適合手用切割和機(jī)用切割。
[0026]本發(fā)明管座的軸向配合面和對(duì)應(yīng)的外殼內(nèi)沉槽軸向配合面相互間采用錐度配合，配合更加緊密，工作時(shí)效果穩(wěn)定。
[0027]本發(fā)明內(nèi)管內(nèi)部的切割氧氣通道由錐形段和平行段組成，增大氧氣通過量，提高切割效率。
[0028]本發(fā)明的有益效果:與切割機(jī)械配合安裝的割嘴錐度均設(shè)置在內(nèi)管上，加工時(shí)只需將內(nèi)管進(jìn)行固定，然后對(duì)內(nèi)管進(jìn)行切割，能夠有效的保證內(nèi)管和翼臺(tái)切割面在同一水平，且加工方法簡單無需繁瑣的加工程序。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的機(jī)用新型割嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的新型割嘴的內(nèi)管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的新型割嘴的外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的機(jī)用新型割嘴的管座的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的手用新型