一种铝合金炉头及其制造方法和一种燃烧器与流程

文档序号:17892339发布日期:2019-06-13 15:44阅读:356来源:国知局
一种铝合金炉头及其制造方法和一种燃烧器与流程

本发明属于燃气器具领域,具体涉及一种铝合金炉头及其制造方法,以及包含铝合金炉头的燃烧器。



背景技术:

燃烧器具有家用与工业用途,家用燃气灶主要包括供气系统、燃烧系统和点火系统,其中燃烧系统主要包括燃烧器,燃烧器包括火盖和炉头,炉头主要由混合腔和引射管组成,炉头上设置四个突起于炉头体的圆筒隔板,四个圆筒隔板同轴,火盖包括盘状的内火孔盖和环状的外火孔盖,内火孔盖盖装在位于内侧的两个圆筒隔板上组成内燃气腔,外火孔盖盖装于外侧的两个圆筒隔板组成外燃气腔。

目前市场上家用燃气灶的燃烧器材质以铸铁和铝合金为主,铸铁材质的燃烧器使用年份较早,但铸铁的燃烧器容易生锈。铝合金材质的燃烧器,因其成本较低,且易于加工、外观精美等诸多优点,已经在灶具上逐渐推广使用,但是由于铝合金的熔点较低,在使用时由于温度较高,会有所变形,另外由于铝合金相对较软,在使用时如果碰到较硬的材料如刀具时可能划伤。



技术实现要素:

本发明一方面提供一种铝合金炉头,包括混合腔和至少两个引射管:第一引射管、第二引射管,第一引射管、第二引射管和混合腔为一体结构,第一引射管、第二引射管和混合腔之间不是通过连接或焊接等方式连为一体,所述第一引射管、第二引射管和混合腔为一体结构,所述第一引射管、第二引射管和混合腔通过熔炼并压铸加工而成,所述第一引射管包括一个内腔,第二引射管包括一个内腔,混合腔包括内环腔与外环腔,第一引射管的内腔与混合腔的内环腔连通;第二引射管的内腔与混合腔的外环腔连通;所述混合腔和两个引射管包括铝合金层,所述铝合金层的材料包括铝与硅,所述铝合金层中所述铝的重量比例大于等于75%;第一引射管的内腔与第二引射管的内腔的表面均具有致密硬质的氧化层,所述混合腔和引射管的外表面具有致密硬质的氧化层。

所述铝合金炉头还可以包括炉盘,所述炉盘至少有部分位于所述混合腔的相对外侧;所述炉盘和所述混合腔、所述两个引射管为一体结构,所述炉盘、所述第一引射管、所述第二引射管和所述混合腔是通过熔炼并经压铸形成的,所述炉盘、所述混合腔和所述两个引射管包括铝合金层,所述炉盘的外表面具有致密硬质的氧化层,所述炉头朝外侧的表面的氧化层的厚度在10um以上,所述炉盘的氧化层包括三氧化二铝(al3o2)。

所述铝合金层中硅的重量比例可以在8%-20%之间,所述铝合金炉头的朝外一侧的表面的氧化层的厚度在15~78um之间,所述氧化层通过阳极氧化工艺而形成,所述阳极氧化工艺包括:

将待氧化的铝合金炉头置于氧化槽,所述氧化槽中具有氧化处理溶液,所述阳极氧化工艺的氧化处理的最高电流值在1.5~3a/dm2之间,所述铝合金炉头置于所述氧化槽时所述氧化处理溶液的温度在-5~5℃之间,所述铝合金炉头置于氧化槽后开始通电到停止通电的氧化时间在25~60min之间。

所述氧化处理溶液可以包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸的至少一种或两种以上,所述氧化处理溶液还包括氧化助剂,所述氧化助剂的浓度为重量比3~8%之间,所述氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,所述有机酸、甘油、糖醇的重量比为1:(0.9~2):(0.01~0.05)。

所述氧化处理溶液的一种方案,氧化处理溶液包括硫酸,所述硫酸的浓度在160-230g/l之间,所述氧化处理溶液还包括氧化助剂,所述氧化助剂的浓度为重量比3~8%之间,所述氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,所述有机酸、甘油、糖醇的重量比为1:(0.9~2):(0.01~0.05),所述氧化处理时氧化槽中的氧化处理溶液的温度在2℃以下。

所述铝合金炉头在低压压铸后还可以经过热处理,所述热处理的温度在520-540℃之间,所述热处理的时间在保温4-6小时之间;所述铝合金炉头在热处理完成后取出时的温度大于等于450℃。

本发明同时提供一种燃烧器,包括火盖、铝合金炉头,所述火盖套设于所述炉头,所述铝合金炉头如上所述。本发明同时提供一种铝合金炉头的制造方法,所述铝合金炉头包括炉头和至少两个引射管:第一引射管、第二引射管,所述第一引射管、第二引射管和炉头为一体结构;所述铝合金炉头的制造方法包括以下步骤:

毛坯成型:将材料熔炼,然后通过差压压铸将熔炼的铝合金压铸到带砂芯的模具,经冷却成型;熔炼的材料包括铝与硅,铝的重量比例大于等于75%;

热处理:将未经热处理的铝合金炉头放入热处理专用空间,热处理温度在520-540℃之间,所述热处理的时间控制在保温4-6小时之间;所述铝合金炉头在热处理完成后取出时空间温度大于等于450℃;另外甚至

去砂芯:去除毛坯内的砂芯;

表面处理:去除表面的氧化层;

机械加工:完成机械切削加工;

表面阳极氧化处理:将铝合金炉头进行表面阳极氧化处理,形成氧化层。

所述毛坯成型步骤还可以包括锻压工步:将低压压铸并冷却成型的工件经锻压形成毛坯;

所述表面阳极氧化工艺的步骤包括:

将待氧化的铝合金炉头置于氧化槽,所述氧化槽中具有氧化处理溶液,所述阳极氧化工艺的氧化处理的最高电流值在1.5~3a/dm2之间,所述氧化处理溶液的温度在-5~5℃之间,所述铝合金炉头置于氧化槽后开始通电到停止通电的氧化时间在25~60min之间。

所述氧化处理溶液可以包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸的至少一种或两种以上,所述氧化处理溶液还包括氧化助剂,所述氧化助剂的浓度为重量比3~8%之间,所述氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,所述有机酸、甘油、糖醇的重量比为1:(0.9~2):(0.01~0.05)。

所述氧化处理溶液包括硫酸,所述硫酸的浓度在160-230g/l之间,所述氧化处理溶液还包括氧化助剂,所述氧化助剂的浓度为重量比3~8%之间,所述氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,所述有机酸、甘油、糖醇的重量比为1:(0.9~2):(0.01~0.05),所述氧化处理时氧化槽中的氧化处理溶液的温度在2℃以下。

所述制造方法中:所述毛坯成型这一工步是在所述热处理工步之前进行,所述毛坯成型工步是在去砂芯工步之前进行;所述表面处理工步是在热处理工步及去砂芯工步之后进行;所述表面阳极氧化处理这一工步是在所述表面处理工步及机械加工工步之后;所述毛坯成型时,所述硅的重量比在8%-20%之间;所述去砂芯工步是在所述热处理工步之前或之后。

铝合金炉头的外表面具有相对致密硬质的氧化层,使铝合金炉头能够承受食料如醋等的腐蚀即具有较好的耐腐蚀性能,另外内表面也具有相对致密硬质的氧化层,这样可以避免使用过程中因内表面部分腐蚀而导致混气效果变差而可能导致燃烧不充分的问题,使燃烧器效率能长期保持相对稳定;另外内外表面均具有氧化层,可以使铝合金炉头在相对较高温度下使用而相对不容易变形。

附图说明

图1为铝合金炉头的一种实施方式的结构示意图;

1为引射管;2为混合腔与炉盘。

图2为图1中a处的局部放大示意图;3为氧化层。

图3示出了一种铝合金炉头的工艺流程示意图。

图4是另一实施例的铝合金炉头的示意图。

图5是图4所示铝合金炉头的毛坯的示意图。

图6是图4所示铝合金炉头俯视的示意图。

图7是图6所示铝合金炉头a-a的剖视示意图。

图8是又一实施例的铝合金炉头的示意图。

图9是图8所示铝合金炉头的b-b的剖视示意图。

图10是与图8所示炉头配套的炉盘的示意图。

具体实施方式

参照以下实施方法的详述以及实施例可更容易地理解本发明技术方案的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,说明书要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

本发明一方面提供了一种铝合金炉头如图1、图2所示,包括炉盘、混合腔和至少两个引射管1:第一引射管、第二引射管,第一引射管、第二引射管和混合腔为一体结构,本实施例中炉盘、混合腔和引射管为一体结构,第一引射管、第二引射管和混合腔之间不再需要通过连接或焊接等方式连为一体,第一引射管包括一个内腔,第二引射管包括一个内腔,混合腔包括内环腔与外环腔,第一引射管的内腔与混合腔的内环腔连通;第二引射管的内腔与混合腔的外环腔连通;所述混合腔和两个引射管包括铝合金层,铝合金层的材料包括铝与硅,铝的重量比例大于等于75%,硅的重量比例在8%-20%之间;第一引射管的内腔与第二引射管的内腔的表面均具有致密硬质的氧化层,所述混合腔和引射管的外表面具有致密硬质的氧化层。炉盘至少有部分位于混合腔的相对外侧,炉盘与混合腔没有明显界限,所述炉盘、所述第一引射管、所述第二引射管和所述混合腔是通过熔炼并压铸而形成,压铸可以采用差压压铸,所述炉盘、所述混合腔和所述两个引射管均包括铝合金层,为了进一步提高铝合金炉头的使用寿命,铝合金炉头在铝合金层表面通过表面阳极氧化工艺得到相对致密硬质的氧化层,表面的氧化层的厚度在10um以上,厚度太厚对使用要求来说没有必要,且也会影响生产效率,而厚度太薄,会使耐划痕以及耐腐蚀性能受到一定影响;所述炉盘的内、外表面均具有相对致密硬质的氧化层3,所述炉头朝外侧的表面的氧化层的厚度在10um以上,所述炉盘的氧化层包括三氧化二铝(al3o2),如需要进一步提高耐磨性及耐腐蚀相关性能,可以使表面硬质的氧化层的厚度提高到15um以上。本说明书中铝合金炉头的表面氧化层的厚度,指的是相对平整可以测量的部位所测得的厚度。

为了使铝合金炉头使用时耐磨性能更好,可以使铝合金炉头的外表面的氧化层相对较厚一些,如使所述炉头的朝外一侧的表面的氧化层的厚度在15~78um之间,为使氧化层相对致密并相对较硬,氧化层可以通过阳极氧化工艺而形成,阳极氧化工艺具体可以包括以下:

将待氧化的铝合金炉头置于氧化槽,氧化槽中置有氧化处理溶液,所述阳极氧化工艺的氧化处理的最高电流值一般在1.5~3a/dm2之间,所述铝合金炉头置于所述氧化槽时所述氧化处理溶液的温度控制在-5~5℃之间,所述铝合金炉头的氧化时间即铝合金炉头置于氧化槽后开始通电到停止通电的氧化时间在25~60min之间。

氧化处理溶液包括至少一种酸,如可以包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸的至少一种或两种以上,另外氧化处理溶液还可以包括氧化助剂,所述氧化助剂的浓度占槽液的重量比在3~8%之间,所述氧化助剂可以包括有机酸、糖醇、甘油,所述有机酸、甘油、糖醇的重量比的范围为1:(1~2):(0.01~0.05)。

铝合金炉头具体如图1、图2所示,本实施例中铝合金炉头还包括炉盘,炉盘、混合腔和引射管采用差压压铸而成,这样炉盘、混合腔和引射管为一体化结构,有效地避免了混合腔和引射管的交接处的密封性问题。

用于炉头的铝合金可以通过配比得到,例如由al-0.15质量%cu-1.1质量%mn等成分构成的3003等al-mn系(3000系)合金,由al-1质量%zn组成等构成的7072等al-zn系、或者al-zn-mg系(7000系)合金、由低熔点的al-10质量%si等的组成构成的4045等al-si系(4000系)合金等再进行添加一些成份得到;另外也可以采用铝材添加相应成份的方式获得。

从耐划痕以及耐腐蚀及综合加工性能等方面考虑,铝合金材料主要包括铝,另外包括硅,还可以包括铜、镁、锌、铁、锰、铬、镍、钛、铅中任意一种或几种的混合。

在一种实施方式,所述铝合金包括铝以及铜、硅、镁、锌、铁的组合;在另一实施方式,铝合金包括铝以及硅、锰的组合。

本说明书中术语“表面阳极氧化工艺”是指将待处理的工件放入到特制的酸性溶液,通过外加电流的作用,在工件产品的表面生成一层较薄的氧化层。随着电流极性与强弱、反应时间长短及化学溶液的不同,可以生产不同厚度及其硬度的氧化层。

表面阳极氧化工艺的氧化处理溶液,例如:可以添加硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等一种或几种的组合;所用电源可采用直流、交流,交直流叠加,脉冲及叠加脉冲电源等。下面具体以硫酸为例进行说明:在具体一个实施例中,氧化处理溶液包括硫酸,所述硫酸的浓度可以控制在160-230g/l之间,所述氧化处理时氧化槽液的温度一般控制在5℃以下,为使氧化层更加致密,氧化槽液的温度一般控制在2℃以下。阳极氧化工艺的步骤具体包括:将待氧化的铝合金炉头置于氧化槽中,氧化槽中具有氧化处理溶液,氧化处理的电流在1.3~3.5a/dm2之间,氧化处理溶液的温度在-5~5℃之间,氧化时间在20~60min之间,氧化时间指的是将铝合金炉头等工件放入氧化槽的氧化处理溶液中,开始施加电流使工件表面开始氧化到最后停止施加电流的时间,一般停止施加电流后,会在较短时间内取出工件,如不超过1分钟。

另外为了使氧化工艺更加稳定,使铝合金炉头氧化层的一致性更好,在氧化处理溶液中还可以添加氧化助剂,所述氧化助剂的浓度占氧化处理溶液重量比在3~8%之间,氧化助剂包括有机酸、甘油、糖醇,所述有机酸、甘油、糖醇的重量比为1:(0.9~2):(0.01~0.05),同样地,氧化处理时氧化槽中液体的温度一般控制在5℃以下,为使氧化层更加致密,氧化槽中液体的温度可以控制在2℃以下,甚至可以控制在0℃到-5℃之间。有机酸可以包括但不限于以下的一种或几种的组合:乙醇酸、丙醇酸、丁醇酸、戊醇酸、己醇酸、庚醇酸、壬醇酸、癸醇酸、十一醇酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、富马酸、马来酸、苹果酸、酒石酸、天冬氨酸、谷氨酸、衣康酸和对苯二甲酸、柠檬酸、甲氧基乙酸、乙氧基乙酸、丙氧基乙酸、丁氧基乙酸、2-(环戊氧基)乙酸、苯基丙氨酸、色氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸、蛋氨酸和酪氨酸。优选地,选自:乙醇酸、丙醇酸、丁醇酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、苹果酸、酒石酸。

糖醇可以包括但不限于以下的一种或几种的组合:赤藓糖醇、木糖醇、核糖醇、葡萄糖醇、海藻糖醇、异麦芽糖醇、异麦芽酮糖醇、果糖醇、半乳糖醇、鼠李糖醇、蔗糖醇、山梨糖醇、甘露醇、麦芽糖醇、聚葡萄糖醇、低聚半乳糖醇、甘露低聚糖醇、低聚木糖醇。优选地,选自:赤藓糖醇、木糖醇、海藻糖醇、异麦芽糖醇、山梨糖醇、甘露醇。

另外,有机酸、甘油、糖醇的重量比还可以为1:(1.5±0.07):(0.01~0.05)。在又一实施方式,氧化助剂还包括0.01~0.05重量份的介孔二氧化硅。

下面通过实施例对本发明的技术方案进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对技术方案作进一步说明,不能理解为对保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明技术方案的保护范围。

实施例1提供了一种铝合金炉头,铝合金炉头包括连为一体的混合腔、炉盘和引射管1,具体构造如图1和图2所示,混合腔、炉盘2和引射管1均包括铝合金层以及通过表面阳极氧化工艺得到的致密硬质的氧化层3,且氧化层的厚度在10-60um之间。铝合金炉头的主体为铝合金层,外表面及内表面均覆盖氧化层,铝合金包括8%的硅si、0.35%的镁mg、及少量的其他元素,其他元素合计比例小于1%,其余为铝。为了使炉头具有较好的加工性能及使用寿命,铝合金的材料比例可以控制在:8-20%的硅si、0.2-1%的镁mg、及少量的其他元素、微量杂质,其他元素可以包括铜、锌、铁、锰、镍、铬、钛等的一种或两种或多种,其他元素每种比例均小于1%,杂质的总含量小于0.15%,而其余为铝,铝的比例在75%以上。

铝合金炉头的加工过程如图3所示,包括以下步骤:

毛坯成型:将材料按所需比例、用量准备好,进行熔炼,然后通过差压压铸将熔炼的铝合金压铸到带砂芯的模具经冷却成型,压铸的压力大概在0.45-0.65mpa之间;将压铸并冷却成型的工件经锻压形成毛坯;熔炼时材料的成份比可按需要调整;熔炼的材料包括铝与硅,铝的重量比例大于等于75%;另外还可以包括保温炉,将熔炼后的铝合金转入保温炉保温,而将保温炉内的铝合金用于差压压铸,使保温炉的压力略高于待压铸处的压力,并通过差压使熔炼后的铝合金充填到模具;这样保温炉内的材料比例可以进行检测,并可根据检测结果适当调整相应材料的成份,且温度一致性也相对较好一些。另外压铸也可以采用低压压铸方式。

热处理:将毛坯放入热处理用炉,热处理温度控制在520-540℃之间,热处理时间控制在保温4-6小时之间;保温时间到后就可以直接设法取出毛坯,一般取出时炉内温度在450℃以上,甚至可以将取出的毛坯直接放入常温水中;另外热处理前也可以先进行部分机械加工,如割除毛坯多余部分,这样方便热处理后去砂芯工步的操作;本说明书中热处理用炉可以是炉子也可以是能保温的箱体或类似保温的烘房等,这里不作限制;

去砂芯:去除毛坯内的砂芯,清除砂粒;

表面处理:去除表面的氧化层;去氧化层可以通过酸洗或碱洗等化学方法,另外也可以通过一些机械方法去除,如通过机械打磨、振动抛光、喷砂、振动抛丸等处理方式去除毛坯表面可能的氧化层;化学处理如:化学抛光、化学浸洗和浸蚀、化学转化处理、阳极氧化处理、微弧氧化处理、电化学镀、电泳等;

机械加工:完成必要的机械切削加工,如包括螺纹孔的加工等;

表面氧化处理,将完成机械加工的工作进行表面氧化处理,具体步骤包括:

将待氧化的铝合金炉头置于氧化槽,氧化槽中具有氧化处理溶液,铝合金炉头整个浸没于氧化处理溶液,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度为170g/l,氧化处理时的最大电流为2a/dm2,氧化处理溶液的温度为-5℃,氧化时间为40min,氧化完成后将产品进行清洗,得到成品。

上述加工过程中,毛坯成型这一工步是在所述热处理工步之前,所述毛坯成型工步是在去砂芯工步之前;所述表面处理工步是在热处理工步及去砂芯工步之后;所述表面阳极氧化处理这一工步是在所述表面处理工步及机械加工工步之后;所述去砂芯工步可以在所述热处理工步之前,也可以在热处理工步之后。

另外所述铝合金层的材料可以有所不同,如铝合金层可以包括质量分数为0.1%的铜、8%的硅、0.3%的镁、0.1%的锌、1%的铁、微量的杂质以及余量铝的组合,铝的比例在90%以上。一般铝的比例在75%以上,硅的比例可以在8%-20%之间。

另外上述方法中毛坯成型步骤还可以包括锻压工步,即将经低压压铸或差压压铸并冷却成型的工件再进行锻压,形成毛坯,这样毛坯的致密性相对更好一些。

下面介绍第二实施例,如图4-图7所示,铝合金炉头包括通过差压压铸一体成型的混合腔103、炉盘104和至少两个引射管:第一引射管101、第二引射管102,第一引射管101的内腔1011与混合腔103的内环腔1031连通;第二引射管102的内腔1021与混合腔103的外环腔1032连通,混合腔103、炉盘104和第一引射管101、第二引射管102的主体均包括铝合金层,以及在铝合金层的内表面、外表面均具有致密硬质的氧化层,且氧化层的厚度可根据需要控制在10um以上,这样铝合金炉头具有较好的耐腐蚀性。

铝合金炉头的主体为铝合金层,表面覆盖氧化层,该实施例根据铝合金材质的不同具有多个实施方式,每个实施方式按氧化工艺的不同氧化层的厚度会有所变化,铝合金一般包括硅si、镁mg,硅si的含量可以在8-20%、或8-10%、或10-15%、或10-18%等比例,镁mg的含量可以在0.2-1%之间如0.25%、0.35%、0.6%、0.8%等等,氧化层的厚度在10um-65um之间,如可以根据耐腐蚀的要求控制在不同的厚度范围,如10um-25um之间、20um-45um之间或40um-65um之间。

同样,这些实施方式的铝合金炉头的加工过程参图3,具体包括以下步骤:

毛坯成型:将材料按所需比例配比、准备好,进行熔炼,熔化后转入保温炉,将保温炉内的铝合金溶液经差压压铸到带砂芯的专用模具,经冷却成型,然后再经锻压形成毛坯;熔炼时材料的成份比按上述可调;

热处理:将毛坯放入热处理用炉,炉可以是类似烘箱或隧道炉或烘房等均可,热处理温度520-540℃,热处理时间控制在保温4-6小时;保温时间到后就可以直接设法取出毛坯,一般毛坯取出时炉内温度大于等于450℃,甚至可以将取出的毛坯直接放入常温水中;另外热处理前也可以先进行部分机械加工,如割除毛坯多余部分,这样方便热处理后去砂芯工步的操作;

去砂芯:去除毛坯内的砂芯,清除砂粒;

表面处理:去除表面的氧化层;去氧化层可以通过酸洗或碱洗等化学方法,另外也可以通过一些机械方法去除,如通过机械打磨、振动抛光、喷砂、振动抛丸等处理方式去除毛坯表面可能的氧化层;化学处理如:化学抛光、化学浸洗和浸蚀、化学转化处理、阳极氧化处理、微弧氧化处理、电化学镀、电泳等方式去除去除毛坯表面的氧化层;

机械加工:完成必要的机械切削加工,如包括螺纹孔的加工;

表面阳极氧化处理,表面阳极氧化工艺的具体步骤包括:

将铝合金炉头置于氧化槽,氧化槽具有氧化处理溶液,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度可控制在170g/l-280g/l,氧化处理的电流在1.5a/dm2-4a/dm2之间,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-5℃至5℃之间,氧化时间一般可控制在20min-60min,氧化时间为开始施加电流到停止施加电流之间的时间段,氧化完成后经清洗得到成品。为使氧化层具有较好的硬度,可以使电流相对较小,如1.5a/dm2-2.8a/dm2,而氧化时间相对稍长,如氧化时间40min以上,而如果要使氧化层厚度较厚,如达到50um以上,氧化时间可以较长如控制在50min-60min,氧化槽温度可控制在-5℃至0℃之间,甚至可以控制在-5℃至-2℃。氧化完成后,可以直接切断电流,将铝合金炉头取出。氧化层厚度较厚,如达到40um以上时,可以使铝合金炉头能够承受一般的划擦,如使用美工刀在铝合金炉头表面进行划时一般不会留下划痕,这样铝合金炉头受到其他金属物摩擦时不会在表面留下划痕,这样不会因划伤而导致腐蚀。

铝合金炉头可以包括炉盘、混合腔和至少两个引射管:第一引射管、第二引射管,所述第一引射管、第二引射管和炉盘、混合腔,毛坯成型时,熔炼的材料包括铝与硅,铝的重量比例大于等于75%。

为使氧化层相对致密,阳极氧化工艺的氧化处理的最高电流值可控制在1.5~3a/dm2之间,使所述氧化处理溶液的温度在-5~0℃之间,铝合金炉头置于氧化槽后开始通电到停止通电的氧化时间在25~60min之间。

氧化处理溶液可以包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸的至少一种或两种以上,所述氧化处理溶液还可以包括氧化助剂,所述氧化助剂的浓度为重量比3~8%之间,所述氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,所述有机酸、甘油、糖醇的重量比为1:(0.9~2):(0.01~0.05)。

具体地,所述氧化处理溶液可以包括硫酸,硫酸的浓度可以在160-230g/l之间,所述氧化处理溶液还可以包括氧化助剂。在其中一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在230g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,有机酸、甘油、糖醇的重量比可以在1:(0.9-2):(0.01-0.05)之间;另外有机酸、甘油、糖醇的重量比也可以在1:(0.9-1.5):(0.01-0.03)之间,氧化处理时的最大电流在3a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度一般控制在5℃以下如0℃或-2℃,氧化时电流升到最大电流的时间控制在5-15分钟,氧化时间在15-45min。

另一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在230g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在2.5a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在0℃至-5℃,氧化时电流升到最大电流的时间为10-15分钟,氧化时间在20-40min。

另一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在200g/l,氧化处理时的最大电流在2.5a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在0至-2℃,氧化时电流升到最大电流的时间为10分钟,氧化时间在25min。

另一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在190g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在2.5a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-3℃,氧化时电流升到最大电流的时间为15分钟,氧化时间在40min。

又一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在190g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在2a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-3℃,氧化时电流升到最大电流的时间为20分钟,氧化时间在40min。

又一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在180g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在2.5a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-5℃,氧化时电流升到最大电流的时间为10分钟,氧化时间在60min。

又一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在180g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在2.6a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-5℃,氧化时电流升到最大电流的时间为30分钟,氧化时间在60min。

又一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在180g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在2.0a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-5℃,氧化时电流升到最大电流的时间为10分钟,氧化时间在60min。

又一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的溶度在170g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在2.0a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-5℃,氧化时电流升到最大电流的时间为30分钟,氧化时间在60min。

又一种情况下,氧化处理溶液包括硫酸溶液,硫酸溶液的浓度在170g/l,氧化助剂的浓度为重量比5%,氧化助剂包括有机酸、糖醇、甘油,氧化处理时的最大电流在1.5a/dm2,氧化时氧化处理溶液的温度控制在-5℃,氧化时电流升到最大电流的时间为30分钟,氧化时间在60min。

经上述方法加工得到的铝合金炉头都能满足使用时的耐腐蚀要求,也不会在刀具等在表面刮擦时留下明显的划痕,这样可以满足最终的使用要求。

为了使炉头具有较好的加工性能及使用寿命,铝合金的材料比例可以控制在:8-20%的硅si,另外可以添加0.2-1%的镁mg及少量的其他元素,铝的比例在75%以上,也可以使铝的比例在75%-91%。这样经过上述的表面氧化处理,可以使表面具有较好的耐划痕性能,在使用过程中也不用担心因划伤而腐蚀的情况这样可以避免使用时因酸性材料如醋等食料接触等引起的腐蚀。另外引射管还可以是3个以上。另外表面氧化时的氧化处理溶液除了包括硫酸溶液,另外也可以包括硝酸溶液、磷酸溶液或以硝酸溶液、磷酸溶液代替等。

上述实施例的铝合金炉头的炉盘、混合腔及引射管均是一体的,经熔炼并压铸加工而成,这样三者之间都是一体的,而没有接触配合的部位,这样混合腔与引射管之间也不用担心接触部位的漏火现象,也不用在混合腔与引射管之间设置配合的密封圈,同样也不用担心混合腔及引射管配合部位的漏火现象。

另外也可以是混合腔及引射管为一体结构,而炉盘另外加工的方式,如图8-图10的实施方式,图8、图9为炉头的示意图,而图10为炉盘示意图,炉盘12与炉头11相配套,炉盘12可以套设在炉头11的混合腔113而形成,炉盘12至少有部分位于混合腔113的外侧。铝合金炉头包括一体成型的混合腔113和至少两个引射管:第一引射管111、第二引射管112,第一引射管111的内腔1111与混合腔113的内环腔1131连通;第二引射管112的内腔1121与混合腔113的外环腔1132连通,炉头11、炉盘12均包括铝合金层,以及内表面、外表面均具有致密硬质的氧化层,且氧化层的厚度可控制在10-70um之间。铝合金炉头11的主体为铝合金层,表面覆盖氧化层,具体铝合金的成份、氧化层等相关内容可参照图1-图7所述的实施例或上面描述的实施方式。致密硬质在本说明书中指的是比较铝合金本身要致密及硬度更好,可以承受常规使用时的划擦。

从上可以看出,通过熔炼并压铸形成上述的铝合金炉头毛坯,可以避免炉头与引射管之间连接部位的漏气问题,另外通过配置合适的铝合金材料,使铸造的铝合金工件能够实现较好的阳极氧化而在表面形成相对稳定的氧化层,在表面设置致密硬质的氧化层,使炉头在使用时具有较好的耐腐蚀性能及稳定性,使铝合金炉头具有较高的使用寿命,且表面氧化层不易腐蚀,使用清理更加方便。

另外还提供一种燃烧器,燃烧器包括火盖、铝合金炉头,火盖套设于所述铝合金炉头,铝合金炉头可以如上所述。由于铝合金炉头的外表面具有相对致密硬质的氧化层,使炉头具有较好的耐腐蚀性能,另外内表面也具有相对致密硬质的氧化层,这样可以避免使用过程中因内表面部分腐蚀而导致混气不良而导致燃烧不充分的问题,使燃烧器效率能长期保持相对稳定。

该燃烧器可以用于燃气灶具如家用,另外也可用于工业用燃烧器,所述燃气种类主要包括天然气,液化气混空气,液化石油气,人工燃气,生物气等。

本技术方案通过将铝合金材料经熔炼并差压压铸或低压压铸的方式制造,并进行阳极氧化处理,解决了常规的压铸铝合金材料阳极氧化处理效果不好的问题,解决了铝合金炉头表面腐蚀的问题。前述的实施例仅是说明性的,用于解释本技术方案的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或者替换,且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

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