一种潜水灯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于照明技术领域，涉及一种潜水灯。
【背景技术】
[0002] 由于潜水灯是供水下照明，通常在水中作业时，将大量使用潜水灯，潜水灯因长期 浸在水中，特别是海水，对灯体的密封性要求极高；
[0003] 同时因人在水中作用，手不好掌握潜水灯从而造成潜水灯滑落等现象。
[0004] 现市面上的潜水灯密封性差，且灯不易掌控，为水中作业带来了极大不便。
[0005] 综上所述，为解决现有潜水灯结构上的不足，需要设计一种结构简单、操作简便、 密封性能佳的潜水灯。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、操作简便、 密封性能佳的潜水灯。
[0007] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种潜水灯，包括灯体、与灯体前端面 连接的灯前盖以及与灯体后端面连接的灯后盖，所述灯体包括呈空心圆筒状且与灯前盖卡 嵌连接的灯罩以及与灯后盖螺纹连接的灯筒，灯罩外侧壁上设有若干呈平行设置的灯罩防 滑条，每个灯罩防滑条上均设有若干灯罩凹槽，灯筒外侧壁上均匀分布有若干呈轴向设置 的灯筒第一凹槽，灯筒外侧壁上还均匀分布有若干与灯筒第一凹槽垂直的灯筒第二凹槽， 每个灯筒第二凹槽呈环状且环绕在灯筒侧壁上。
[0008] 在上述的一种潜水灯中，所述灯罩的材料为锰铁合金材料，所述锰铁合金包括以 下重量份数比的组分：铁100-300份，锰200-500份，硅50-80份，碳20-30份，碳化钛20-30 份，钼10-20份，钪5-10份，镧5-10份。
[0009] 所述锰铁合金的制备方法为：
[0010] S1、将铁粉过筛，使铁粉颗粒大小处于200-400目之间，将锰粉过筛，使锰粉颗粒 大小处于300-400目之间；
[0011] S2、将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时；
[0012] S3、真空干燥；
[0013] S4、过筛；
[0014] S5、500-700度真空烧结1小时，800-1000度真空烧结半小时，1100-1300度真空烧 结半小时，1400-1500度真空烧结2小时。
[0015] 在上述的一种潜水灯中，灯罩后端向内弯折形成灯罩连接件，所述灯罩连接件与 灯筒固定连接。
[0016] 在上述的一种潜水灯中，灯筒前端向内弯折形成灯筒连接件，所述灯筒连接件与 灯罩连接件固定连接。
[0017] 在上述的一种潜水灯中，灯罩与灯筒之间还设有卡接部，所述卡接部侧壁上设有 若干卡接凹槽，所述卡接部两端均向内弯折形成卡接连接件，每个卡接连接件分别与灯罩 连接件和灯筒连接件固定连接。
[0018] 在上述的一种潜水灯中，灯前盖前端面为透明材质制成，灯前盖内侧面上具有反 光材料。
[0019] 在上述的一种潜水灯中，灯后盖前端向内弯折形成后盖连接件，所述后盖连接件 与灯筒后端连接，灯后盖后端挖设有若干后盖通槽，灯后盖侧壁上设有若干后盖凹槽，所述 后盖凹槽上覆盖有呈环状的防滑带。
[0020] 在上述的一种潜水灯中，所述灯体的材料为铝合金材料，该铝合金材料由以下成 分（以重量份数计）组成：Al :110-150 份，Si :0· 1-0. 45 份，Fe :0· 46-0. 65 份，Cu :4· 5-8 份，Mn :0· 45-0. 8 份，Mg :15-25 份，Cr : L 8-4. 5 份，Zn : L 5-2. 3 份，Ti :0· 8-1. 3 份，Zr : 2. 5-3. 8 份，PbS :L 5 ~3 份，稀土元素：15-28 份。
[0021] 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其密度低，强度比较高，接 近或超过优质钢，且塑性好，可加工成各种灯具的型材，具有优良的导电性、导热性和抗氧 化性。其中，Al-Mg-Si系合金具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性，同时具有中等 强度，在退火后仍能维持较好的操作性，但是其强度和导热性略显不够，影响成品的表面质 量、导热性能以及成品灯具工作的稳定性。
[0022] 因此，本发明优选采用Al-Mg-Si系合金制备灯的灯体，但是，本发明在该铝合金 的基础上，先对铝合金的组成成分及其重量份数进行了上述的调整，以获得导热性、轻度等 综合性能更好的铝合金材料。
[0023] 本案在Al-Mg-Si系铝合金组成成分及其质量百分比的基础上，提高了 Cu元素 、Mg 元素以及Zn元素的含量，并优选将（Cu元素+Mg元素）/Zn元素的质量比控制在13-14. 3， 使Cu元素能配合Zn元素使铝合金材料获得高强度、强耐蚀性和较好的塑性等性能，Cu元 素和Al元素在合金中能形成足够量的强化相CuAl 2，同时Mg元素和Zn元素在合金中能形 成足够量的强化相MgZn2，进一步提高铝合金材料的强度。
[0024] 在本案中，还进一步减少了 Si元素和Fe元素的含量，减少合金中难溶或不溶的 AlFeSi等脆性相的存在，从而有利于进一步提高本发明铝合金材料的断裂韧性等性能。进 一步的，在合金中还加入了能够细化晶粒的PbS，控制冷加工如的晶粒大小，有利于提尚广 品的弹性模量以及疲劳强度。
[0025] 此外，本发明在对铝合金的组成成分及其质量百分比的调整中，较为明显的是，本 发明在Al-Mg-Si系铝合金的组成成分中添加了 Zr元素和稀土元素。
[0026] 其中：微量元素 Zr有良好的可塑性和很强的耐腐蚀性，有效地提高了灯体的耐腐 蚀性和抗氧化性能。添加上述微量的Zr元素可以抑制再结晶，提高铝合金再结晶温度，改 善铝合金的强度、断裂韧性、抗应力腐蚀以及抗剥落（或层状）腐蚀性能。
[0027] 具体的，Zr元素与Al元素生成高密度的亚稳Al3Zr,高密度的亚稳Al 3Zr细小弥 散，是一种极为有效的强化弥散体和再结晶抑制剂，从而对合金再结晶行为具有抑制作用， 以获得具有完全非再结晶组织的各类半成品，使变形过程中产生的高密度位错和纤维组织 得以保留下来。而非再结晶组织的存在使合金半成品具有更优良的抗腐蚀性能，Al 3Zr的强 化弥散则有利于提高合金的断裂韧性和强度，因而Zr元素的添加可以有效改善铝合金的 综合性能。
[0028] 而由于本发明在铝合金材料中加入了适量的Zr元素，可以部分代替Cr元素和Mn 元素，因此，本发明可以适当的降低了 Cr元素和Mn元素的质量百分比。而降低Cr元素在 铝合金材料中的含量可以降低AIFeCrSi相，提高合金中Mg2Si相的含量，从而也可以提高 合金的强度。
[0029] 在本案中，为使得成品后的灯体具有良好的导热性，保证内部灯芯等机构的稳定 工作，提高使用时的安全性能，在铝合金材料中加入了稀土元素。稀土元素的加入不仅可以 起到微合金化的作用，还能与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化 合物，有一定的除氢、精炼、净化作用。同时，稀土元素化学活性极强，可以在长大的晶粒界 面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，使晶粒细化，有变质的作用，从而提高铝合金的强度、 硬度和韧性，改善加工性能、耐热性、可塑性及可锻性。
[0030] 作为本发明的进一步改进，所述灯体的铝合金材料由以下成分（以重量份数计） 组成：Al :120 份，Si :0· 2 份，Fe :0· 5 份，Cu :6 份，Mn :0· 6 份，Mg :20 份，Cr :3 份，Zn :1· 8 份，Ti :0. 9份，Zr :3份，PbS :2份，稀土元素：23份。
[0031] 上述铝合金材料的技术方案是灯体铝合金材料的优化技术方案，通过上述优化配 比，本案中铝合金材料的强度、耐腐蚀性、导热性能更佳，表面质量更好。
[0032] 作为本发明的进一步改进，所述稀土元素为La元素和/或Ce元素和/或Nd元素 和/或Yb元素和/或Y元素和/或Sc元素。即是说，本案中增加的稀土元素优选为选自 La元素、Ce元素、Nd元素、Yb元素、Y元素、Sc元素中的至少一种，使得组成的铝合金具有 较好的导热性，同时还具有较好的机械性能和较好的成型加工性能。
[0033] 相对于现有的铝合金而言，由于本案中铝合金材料合理的组成，更由于特定稀土 元素的加入，使得由该铝合金材料成型后的灯体导热性能提高20%以上，同时还获得了优 异的高温抗氧化性能。
[0034] 作为本发明的更进一步改进，所述稀土元素为Yb元素。经研究后，作为优选方案， 在铝合金材料中添加 Yb元素时，其铝合金的导热性能提高高达36%，而且该组成的铝合金 的热膨胀系数也有所改变。进一步的，加入Yb元素后，会形成含Yb共格弥散相，基体保持 形变回复组织，基体内未形成明显的亚晶组织，抑制了基体再结晶，提高了韧性。
[0035] 具体的，未溶于基体的Yb主要以AlCuYb化合物形式存在，这些富稀土化合物多沿 晶界分布，该富稀土化合物在300°C环境中能稳定存在于晶界，提高合金高温下晶界强度； 而且Yb+Cr合金在热处理过程中还会析出一些弥散相粒子，这些弥散相含有Cr、Mn等元素， 其中还有少量Al 2l3Cr2Yb粒子；弥散相在合金中起到弥散强化作用，既能阻碍合金中位错滑 移，也能强化合金高温下晶界强度，对提高合金室温、高温力学性能均有贡献。
[0036] 作为本发明的更进一步改进，所述稀土元素为Yb元素和Sc元素，且Yb元素的重 量份数是Sc元素重量份数的1. 5倍-2倍。
[0037] 进一步的，为提高导热性和稳定性，经研究后，在错合金材料中进一步添加 Sc元 素时，并且控制Yb元素和Sc元素的重量比为1. 5-2, Sc元素能与铝反应形成Al3Sc相，具 有很强的热稳定性，在尚温下仍与基体保持共格关系，有利于提尚错合金材料的初性、强度 等性能。而且，在合金中同时添加 Sc和Zr元素，由于两者物理、化学性质相近，Zr元素能 代替Al3Sc化合物中的部分Sc原子而形成Al 3(Sc，Zr)化合物，不仅继承了 Al3Sc化合物的 全部有益的性质，而且热稳定性更高。
[0038] 作为本发明的又一种改进，所述灯体的制备方法如下：
[0039] 按照上述灯体的组成成分及其重量份数配料、熔炼，熔炼成铝液后进行扒渣、除气 精炼，静置预设时间后进行除渣；
[0040] 将上述除渣后的铝液倒入压室内，在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇 注，使铝液在预设压射压力下凝固成型为灯体坯件，其中：上述的压射速度为120-150L/ min，压射压力为90-1 IOMPa ;
[0041] 将制成的灯体坯件依次经过后处理、表面处理