本發(fā)明涉及控水設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種銅塑復(fù)合雙止回閥及其制造方法。

背景技術(shù)：

止回閥有蝶閥、閘閥、止回閥、減壓閥、濕式報警閥、信號蝶閥、自動排氣閥、防爆閥、不銹鋼金屬軟管、安全閥、泄壓閥。一般的雙止回閥門采用明桿法蘭閘閥。

止回閥是工業(yè)、建筑管路上控制的一種重要附件。閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。閥門根據(jù)材質(zhì)還分為鑄鐵閥門，鑄鋼閥門，不銹鋼閥門，鉻鉬鋼閥門，鉻鉬釩鋼閥門，雙相鋼閥門，塑料閥門，非標(biāo)訂制等閥門材質(zhì)。

但現(xiàn)有技術(shù)中的雙止回閥基本沒有采用銅塑復(fù)合材質(zhì)，成本較高，重量重不易運(yùn)輸，少數(shù)銅塑復(fù)合雙止回閥也由于塑料與銅之間結(jié)合力差而功能性差，同時，現(xiàn)有技術(shù)中也由于核心承力件的力學(xué)性能和材料本質(zhì)結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化而受到較大局限，尤其在大型水控設(shè)備上更明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種在高溫下可自補(bǔ)膨脹的高安全性銅塑復(fù)合雙止回閥及其制造方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種銅塑復(fù)合雙止回閥，設(shè)置有通過方轉(zhuǎn)圓熱擠旋鍛獲得向內(nèi)孔集中傾斜錐形鍛造流線的用于第一止回閥的主體和第二止回閥的支撐柱的鍛造件、設(shè)置在第一止回閥和第二止回閥中間并插入工作腔的工作部件、聯(lián)通工作部件和第一止回閥的第一液道及聯(lián)通工作部件和第二止回閥的第二液道；雙止回閥的外殼為聚醚醚酮在外、錫青銅在內(nèi)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

一種鍛造件的方法，包括以下步驟：

1）預(yù)準(zhǔn)備

①選用錫青銅銅坯為原材料；

②選用設(shè)置有液壓發(fā)生裝置、旋轉(zhuǎn)推送裝置及風(fēng)冷裝置的鍛造設(shè)備、選用真空電阻爐為始鍛加熱設(shè)備；

③選用設(shè)置有四個按順序軸線間分別呈90°鍛造錘頭及配套液壓輸出裝置為終鍛及夾持工裝；再選用包括有錐形內(nèi)孔的陶瓷工裝主體、減震襯板與設(shè)置在減震襯板頂部的支撐桿為旋鍛工裝；

2）鍛造

①將錫青銅銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論固溶溫度值30℃~50℃的溫度，保溫按銅坯直徑計(jì)1.5min/mm~1.8min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉(zhuǎn)推送裝置上；

②通過液壓發(fā)生裝置推動與旋轉(zhuǎn)推送裝置聯(lián)動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進(jìn)給量和45%~55%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內(nèi)最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；

③以0.35mm/s~0.4mm/s的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉(zhuǎn)推送裝置與鍛造錘頭聯(lián)動旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上沿旋轉(zhuǎn)軸線向陶瓷工裝主體內(nèi)孔內(nèi)推進(jìn)；

④在陶瓷工裝主體內(nèi)孔的出口處設(shè)置風(fēng)冷裝置，以3bar~5bar的壓力吹出氮?dú)庵评洌?/p>

⑤重復(fù)步驟②~④至整根銅坯鍛造完成；

⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內(nèi)采用-85~-75℃，保溫1.5h~2h冰冷處理；然后采用300℃~330℃，保溫按銅坯直徑計(jì)1.5min/mm~1.8min/mm的時間，進(jìn)行強(qiáng)化處理，獲得所需鍛造件；

⑦將步驟⑥獲得的鍛造件采用機(jī)械加工方式加工成第一止回閥主體和第二止回閥的支撐柱。

一種制造復(fù)合結(jié)構(gòu)外殼的方法，包括以下步驟：

①采用錫青銅鑄造外殼，輪廓厚度為最終厚度的3/5，精修內(nèi)型腔，并采用噴丸以0.15a-0.22a的噴丸強(qiáng)度噴毛外表面，然后在外表面噴涂zs-1071耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑；

②將準(zhǔn)備的peek加熱至熔融態(tài)，獲得表層流體；

③將步驟①獲得的錫青銅鑄造外殼放入步驟②獲得的封裝表層流體進(jìn)行表層封裝，獲得待用復(fù)合外殼；

④在溫度降至420℃后取出待用復(fù)合外殼，封閉內(nèi)腔，再置于保護(hù)氣氛壓氣設(shè)備內(nèi)，設(shè)備內(nèi)氣壓提升至8mpa-10mpa，保持1.5h-2h，取出后獲得復(fù)合外殼毛坯；

⑤精修步驟④獲得的復(fù)合外殼毛坯外表面，及獲得所需復(fù)合結(jié)構(gòu)外殼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：前期技術(shù)中常采用不銹鋼、鑄鐵、塑料、黃銅、鋅合金材料等，從材料上就忽視了大中型環(huán)保水控設(shè)備的使用壽命及可靠性，主要采用不斷維護(hù)更換配件的方式進(jìn)行功能保持，但隨著時代的推衍和發(fā)展，原有技術(shù)的這種高頻率維護(hù)及基礎(chǔ)性能的欠缺已不再能滿足現(xiàn)有中、重型工業(yè)節(jié)控水領(lǐng)域?qū)﹄p止回閥的長壽命、高可靠性要求，錫青銅具有耐蝕、耐磨、高韌性、高彈性極限的綜合性優(yōu)點(diǎn)，十分適用應(yīng)用于雙止回閥領(lǐng)域，但直接采用坯料摳制一方面浪費(fèi)較大，別一方面也不能完全發(fā)揮該材料在雙止回閥領(lǐng)域應(yīng)用的性能極限，本發(fā)明通過采用方轉(zhuǎn)圓熱擠旋鍛的方式使坯料內(nèi)具有錐形旋轉(zhuǎn)向內(nèi)收緊的鍛造流線，然后通過在受力不高的結(jié)構(gòu)部位采用有優(yōu)異的長期耐蠕變性和耐疲勞性能的塑料件減輕重量、降低成本、增加抗震能力，再通過合適的方式提高銅塑結(jié)合力，這也是現(xiàn)有技術(shù)中未有先例的，尤其是鍛造過程中的旋鍛部分使本發(fā)明具有了應(yīng)對水流無規(guī)則旋轉(zhuǎn)運(yùn)動規(guī)律的針對性（常規(guī)技術(shù)中的高端雙止回閥一般也僅采用熱鍛獲得直線型流線，對性能有一定改良但不具有應(yīng)對水流無規(guī)則旋轉(zhuǎn)運(yùn)動規(guī)律的針對性）；同時本發(fā)明突破常規(guī)技術(shù)中鍛造溫度要高于材料理論ac3溫度值100℃~150℃的溫度的理論定勢，在長期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)沉淀硬化不銹鋼不同于其它鋼種，在高于ac3溫度值30℃~50℃（一般材料的淬火溫度）時已具有相當(dāng)?shù)乃苄?，且這時進(jìn)行鍛造，流線改變更為明顯和規(guī)則，且采用液壓裝置擠壓的形式進(jìn)行變形也有助于控制內(nèi)裂紋的產(chǎn)生（現(xiàn)有常規(guī)鍛造一般采用沖擊式，對加熱不足的銅坯易產(chǎn)生鍛造裂紋），同時液壓裝置擠壓也使材料在塑性變形時釋放的溫度更穩(wěn)定可控，使始鍛溫度相較于一般鍛造更加穩(wěn)定和精確，也為后面的旋鍛打好了基礎(chǔ)；由于熱鍛時坯料呈方形，易夾緊，當(dāng)與陶瓷工裝主體的圓錐形內(nèi)孔接觸并旋轉(zhuǎn)擠壓時，方形棱邊的旋轉(zhuǎn)變形遠(yuǎn)大于圓柱坯料的變形，使得最終獲得的雙止回閥流線曲度更大、傾斜角度更大，應(yīng)對無規(guī)則水流的沖刷能力更強(qiáng)；本發(fā)明采用的表面噴毛工藝復(fù)合耐高溫?zé)o機(jī)膠粘劑，大大增強(qiáng)了金屬與塑料間的結(jié)合力，同時由于材料特性，抗震能力也有所提升，再經(jīng)本公司特定的加壓處理，使塑料本質(zhì)更致密，與膠粘劑和金屬基體結(jié)合更加緊密。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：第一止回閥1、第一液道2、工作部件3、第二止回閥4、第二液道5、工作腔6。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種銅塑復(fù)合雙止回閥，設(shè)置有通過方轉(zhuǎn)圓熱擠旋鍛獲得向內(nèi)孔集中傾斜錐形鍛造流線的用于第一止回閥1的主體和第二止回閥4的支撐柱的鍛造件、設(shè)置在第一止回閥1和第二止回閥4中間并插入工作腔6的工作部件3、聯(lián)通工作部件3和第一止回閥1的第一液道2及聯(lián)通工作部件3和第二止回閥4的第二液道5；雙止回閥的外殼為聚醚醚酮在外、錫青銅在內(nèi)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

制造上述鍛造件的方法，包括以下步驟：

1）預(yù)準(zhǔn)備

①選用錫青銅銅坯為原材料；

②選用設(shè)置有液壓發(fā)生裝置、旋轉(zhuǎn)推送裝置及風(fēng)冷裝置的鍛造設(shè)備、選用真空電阻爐為始鍛加熱設(shè)備；

③選用設(shè)置有四個按順序軸線間分別呈90°鍛造錘頭及配套液壓輸出裝置為終鍛及夾持工裝；再選用包括有錐形內(nèi)孔的陶瓷工裝主體、減震襯板與設(shè)置在減震襯板頂部的支撐桿為旋鍛工裝；

2）鍛造

①將錫青銅銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論固溶溫度值40℃的溫度，保溫按銅坯直徑計(jì)1.6min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉(zhuǎn)推送裝置上；

②通過液壓發(fā)生裝置推動與旋轉(zhuǎn)推送裝置聯(lián)動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進(jìn)給量和50%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內(nèi)最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；

③以0.38mm/s的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉(zhuǎn)推送裝置與鍛造錘頭聯(lián)動旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上沿旋轉(zhuǎn)軸線向陶瓷工裝主體內(nèi)孔內(nèi)推進(jìn)；

④在陶瓷工裝主體內(nèi)孔的出口處設(shè)置風(fēng)冷裝置，以4bar的壓力吹出氮?dú)庵评洌?/p>

⑤重復(fù)步驟②~④至整根銅坯鍛造完成；

⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內(nèi)采用-85℃，保溫2h冰冷處理；然后采用320℃，保溫按銅坯直徑計(jì)1.6min/mm的時間，進(jìn)行強(qiáng)化處理，獲得所需鍛造件；

⑦將步驟⑥獲得的鍛造件采用機(jī)械加工方式加工成第一止回閥1的主體和第二止回閥4的支撐柱。

制造上述復(fù)合結(jié)構(gòu)外殼的方法，包括以下步驟：

①采用錫青銅鑄造外殼，輪廓厚度為最終厚度的3/5，精修內(nèi)型腔，并采用0.20a噴丸強(qiáng)度噴毛外表面，然后在外表面噴涂zs-1071耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑；

②將準(zhǔn)備的peek加熱至熔融態(tài)，獲得表層流體；

③將步驟①獲得的錫青銅鑄造外殼放入步驟②獲得的封裝表層流體進(jìn)行表層封裝，獲得待用復(fù)合外殼；

④在溫度降至420℃后取出待用復(fù)合外殼，封閉內(nèi)腔，再置于保護(hù)氣氛壓氣設(shè)備內(nèi)，設(shè)備內(nèi)氣壓提升至10mpa，保持2h，取出后獲得復(fù)合外殼毛坯；

⑤精修步驟④獲得的復(fù)合外殼毛坯外表面，及獲得所需復(fù)合結(jié)構(gòu)外殼。

實(shí)施例2

整體與實(shí)施例1一致，差異之處在于：

制造上述鍛造件的方法，包括以下步驟：

2）鍛造

①將錫青銅銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論固溶溫度值30℃的溫度，保溫按銅坯直徑計(jì)1.5min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉(zhuǎn)推送裝置上；

②通過液壓發(fā)生裝置推動與旋轉(zhuǎn)推送裝置聯(lián)動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進(jìn)給量和45%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內(nèi)最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；

③以0.35mm/s~的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉(zhuǎn)推送裝置與鍛造錘頭聯(lián)動旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上沿旋轉(zhuǎn)軸線向陶瓷工裝主體內(nèi)孔內(nèi)推進(jìn)；

④在陶瓷工裝主體內(nèi)孔的出口處設(shè)置風(fēng)冷裝置，以3bar的壓力吹出氮?dú)庵评洌?/p>

⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內(nèi)采用-85℃，保溫1.5h冰冷處理；然后采用300℃，保溫按銅坯直徑計(jì)1.5min/mm的時間，進(jìn)行強(qiáng)化處理，獲得所需鍛造件；

制造上述復(fù)合結(jié)構(gòu)外殼的方法，包括以下步驟：

①采用錫青銅鑄造外殼，輪廓厚度為最終厚度的3/5，精修內(nèi)型腔，并采用0.15a噴丸強(qiáng)度噴毛外表面，然后在外表面噴涂zs-1071耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑；

④在溫度降至420℃后取出待用復(fù)合外殼，封閉內(nèi)腔，再置于保護(hù)氣氛壓氣設(shè)備內(nèi)，設(shè)備內(nèi)氣壓提升至8mpa，保持1.5h，取出后獲得復(fù)合外殼毛坯。

實(shí)施例3

整體與實(shí)施例1一致，差異之處在于：

制造上述鍛造件的方法，包括以下步驟：

2）鍛造

①將錫青銅銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論固溶溫度值50℃的溫度，保溫按銅坯直徑計(jì)1.8min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉(zhuǎn)推送裝置上；

②通過液壓發(fā)生裝置推動與旋轉(zhuǎn)推送裝置聯(lián)動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進(jìn)給量和55%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內(nèi)最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；

③以0.4mm/s的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉(zhuǎn)推送裝置與鍛造錘頭聯(lián)動旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上沿旋轉(zhuǎn)軸線向陶瓷工裝主體內(nèi)孔內(nèi)推進(jìn)；

④在陶瓷工裝主體內(nèi)孔的出口處設(shè)置風(fēng)冷裝置，以5bar的壓力吹出氮?dú)庵评洌?/p>

⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內(nèi)采用-75℃，保溫2h冰冷處理；然后采用330℃，保溫按銅坯直徑計(jì)1.8min/mm的時間，進(jìn)行強(qiáng)化處理，獲得所需鍛造件；

制造上述復(fù)合結(jié)構(gòu)外殼的方法，包括以下步驟：

用錫青銅鑄造外殼，輪廓厚度為最終厚度的3/5，精修內(nèi)型腔，并采用0.22a噴丸強(qiáng)度噴毛外表面，然后在外表面噴涂zs-1071耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。