提高铜合金表面性能的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种表面处理技术，尤其是一种铜合同表面处理技术，具体地说是一种提高铜合金表面性能的装置。
【背景技术】
[0002]目前，铜合金目前在工业生产中得到广泛的应用，如各种阀体、船舶的螺旋桨、各种叶轮片等等。但是铜合金在这些应用场合遇到的环境十分恶劣，如各种阀体也许用在高温、高压、或者是酸碱性区域等，船舶的螺旋桨长期浸泡在海洋中表容易腐蚀、飞机的叶轮片长期处在不同的位置，如严寒地区、高温地区、大气酸碱性不等地区，其表面最终受到的影响均很大。基于这些原因，不少的研究者开始研究如何提高铜合金表面性能，有的学者采用对铜合金表面进行涂层处理，表面增加一些耐磨、耐腐蚀等性能的元素，以便提高铜合金表面性能。涂层的方法也很多，如激光熔覆、微弧氧化、电镀等，但是这些方法一是污染性大，而是涂层深度浅，无法真正实现铜合金表面性能提高，因此，本实用新型基于上述原因，在遵守环保的基础上提出通过加热+搅拌摩擦加工表面+磨削相结合的简易方式提高铜合金表面性能，不仅增加了表面改性层深度，而且在抗磨损性、腐蚀性等性能上得到大大提高，同时本实用新型所涉及的设备制造简单、工艺方便操作、成本低、效率高，其优势远远高于传统的表面改性技术，因此，本实用新型的应用推广前景大，实现价值同样较大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有的铜合金表面处理技术无法从根本上提高铜合金表面性能的问题，设计一种提高铜合金表面性能的装置，来增加表面改性层的深度，同时使其在抗磨损性、腐蚀性等方面得到大大提高。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]—种提高铜合金表面性能的装置，其特征是它主要由加热机构1、第一机械手2、表面强化机构3、第二机械手4和表面研磨结构5组成；第一机械手2位于加热机构I和表面强化机构3之间，用于将经过加热机构I加热后的工件热态下取出送入表面强化机构3进行热态下的表面强化；第二机械手4位于表面强化机构3和表面研磨结构5之间，用于将经表面强化机构3表面强化后的工作送入表面研磨结构5中进行最后的表面处理；加热机构I主要由加热室1-1、加热丝1-2和加热工作台1-3组成，工件1-6安装在加热工作台1-3，加热丝1-2位于加热工作台1-3的上方，它位均位于加热室1-3中，加热室1-3上设有抽真空孔1-4并设有炉门1-5 ;表面强化机构3主要由床身3-1、表面强化工作台3-2、支柱3-3床头3-4、夹持部位3-5和搅拌头3-6组成，支柱3_3和表面强化工作台3_2均安装在床身3-1上，表面强化工作台3-2能在床身3-1上作左右和前后移动，床头3-4安装在支柱3-3上并能作上下移动，夹持部位3-5安装在床头3-4上，搅拌头3-6安装在夹持部位3_5上；表面研磨机构5主要由研磨床身5-1、研磨工作台5-2、研磨支柱5-3、研磨床头5-4、研磨夹持部位5-5和砂轮5-6组成；研磨工作台5-2和研磨支柱5-3均安装在研磨床身5_1上，研磨工作台5-2能在研磨床身5-1上作前后和左右移动，研磨床头5-4安装在研磨支柱5-3上并能作上下移动，研磨夹持部位5-5安装在研磨床头5-4上，砂轮5-6安装在研磨夹持部位5-5上。
[0006]所述的搅拌头由搅拌头部3-6-1、夹持柄3-6-2、月形槽3_6_3和刀片3_6_4组成。其中月形槽3-6-3和刀片3-6-4以搅拌头部3-6-1的圆心为中心圆周分布，其数量至少为三个，刀片3-6-4表面通过激光熔覆技术熔覆了一层耐磨损材料层。
[0007]所述的砂轮主要由砂轮夹持柄5-6-1和砂轮主体5-6-2组成，砂轮夹持柄5_6_1内设有主通道5-6-3，砂轮主体5-6-2内表面设有分通道5-6-4，外周设有内通道5_6_5，内通道5_6_5 —端与主通道5_6_3相通，另一端与分通道5_6_4相通；其中分通道5_6_4和内通道5-6-5成对出现并相互连通，且其数量视砂轮大小和所磨削工件表面程度而定；分通道5-6-4的结构形状为圆形、方形、长方形、棱形或椭圆形；砂轮主体5-6-2表面通过钎焊焊有金刚石颗粒以提高砂轮的磨削性能。
[0008]所述的分通道5-6-4的结构形状为椭圆形。
[0009]本实用新型的有益效果:
[0010]本实用新型通过先对铜合金表面进行真空加热，然后通过搅拌摩擦加工表面技术对加热后的铜合金表面进行搅拌挤压表面，形成一层硬化层以提高铜合金表面性能，同时通过特制的搅拌头实现搅拌加铣削复合加工方法，既保证了表面的加工质量又大大提高了加工效率。最后将表面加工后的工件放到研磨机构上进行磨削加工，获得较光整的铜合金表面。
[0011]本实用新型工艺方法简单，设备制造合理，且通过机械手连接可实现自动化生产。
[0012]本实用新型在实现提高铜合金表面性能的基础上还实现了无污染的环保加工。
[0013]本实用新型制造成本低，实现铜合金表面改性效率高。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的装置的结构示意图。
[0015]图2本实用新型的搅拌头的结构示意图。
[0016]图2a)为立体结构示意图；图2b)为主视图，图2c)为仰视图。
[0017]图3为本实用新型的砂轮的结构示意图。
[0018]图中:1为加热机构、2为第一机械手、3为表面强化机构、4为第二机械手、5为表面研磨结构、1-1为加热室、1-2为加热丝、1-3为工作台、1-4为抽真空孔、1-5为炉门、1_6为工件、3-1为床身、3-2为工作台、3-3为支柱、3-4为床头、3_5为夹持部位、3_6为搅拌头、5-1为床身、5-2为工作台、5-3为支柱、5-4为床头、5_5为夹持部位、5_6为砂轮、3_6_1为搅拌头部、3-6-2为夹持柄、3-6-3为月形槽、3-6-4为刀片、5-6-1为砂轮夹持柄、5-6-2为砂轮主体、5-6-3为主通道、5-6-4为分通道、5-6-5内通道。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0020]实施例一。
[0021]如图1-3所示。
[0022]—种提高铜合金表面性能的装置，它主要由加热机构1、第一机械手2、表面强化机构3、第二机械手4和表面研磨结构5组成，如图1所示；第一机械手2位于加热机构I和表面强化机构3之间，用于将经过加热机构I加热后的工件热态下取出送入表面强化机构3进行热态下的表面强化；第二机械手4位于表面强化机构3和表面研磨结构5之间，用于将经表面强化机构3表面强化后的工作送入表面研磨结构5中进行最后的表面处理；加热机构I主要由加热室1-1、加热丝1-2和加热工作台1-3组成，工件1-6安装在加热工作台1-3，加热丝1-2位于加热工作台1-3的上方，它位均位于加热室1-3中，加热室1-3上设有抽真空孔1-4并设有炉门1-5 ;表面强化机构3主要由床身3-1、表面强化工作台3-2、支柱3-3床头3-4、夹持部位3-5和搅拌头3-6组成，支柱3_3和表面强化工作台3_2均安装在床身3-1上，表面强化工作台3-2能在床身3-1上作左右和前后移动，床头3-4安装在支柱3-3上并能作上下移动，夹持部位3-5安装在床头3-4上，搅拌头3-6安装在夹持部位3_5上；表面研磨机构5主要由研磨床身5-1、研磨工作台5-2、研磨支柱5-3、研磨床头5-4、研磨夹持部位5-5和砂轮5-6组成；研磨工作台5-2和研磨支柱5-3均安装在研磨床身5_1上，研磨工作台5-2能在研磨床身5-1上作前后和左右移动，研磨床头5-4安装在研磨支柱5-3上并能作上下移动，研磨夹持部位5-5安装在研磨床头5-4上，砂轮5-6安装在研磨夹持部位5-5上。
[0023]本实施例所使用的搅拌头结构如图2所示，它由搅拌头部3-6-1、夹持柄3-6-2、月形槽3-6-3和刀片3-6-4组成。其中月形槽3-6-3和刀片3_6_4以搅拌头部3_6_1的圆心为中心圆周分布，其数量可以是3、4、5、6……不等均匀分布，也可按特殊要求不均匀分布，刀片3-6-4表面通过激光熔覆技术熔覆了一层耐磨损材料层，其主要成分为:铁(20~30%)、钛(10~15%)、