一种铝合金炉头及燃烧器的制作方法

文档序号:13607706阅读:689来源:国知局
一种铝合金炉头及燃烧器的制作方法

本实用新型属于燃气灶具领域,具体涉及一种铝合金炉头,以及包含铝合金炉头的燃烧器。



背景技术:

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:

本实用新型的第一个方面提供了一种铝合金炉头,包括混合腔和至少两个引射管:

第一引射管、第二引射管,其特征在于,第一引射管、第二引射管和混合腔本身为一体结构,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均包括铝合金层,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,混合腔和引射管的外表面的氧化层的厚度在10um以上。

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;所述炉盘和混合腔本身为一体结构,所述炉盘、第一引射管、第二引射管和混合腔通过熔炼浇铸而形成一体结构,所述炉盘、混合腔和两个引射管均包括铝合金层,所述铝合金层中铝的含量大于等于75%,所述炉盘的外表面具有致密硬质的氧化层,所述炉盘的氧化层中包括三氧化二铝(Al3O2)。

所述铝合金炉头的内、外表面的任一位置均具有致密硬质的氧化层,所述铝合金炉头的外表面的氧化层的厚度在10~78um之间,所述铝合金炉头的外表面的氧化层的硬度(HV0.05)在HV200以上。

所述铝合金炉头的外表面的氧化层的厚度可以在15um~48um之间,所述铝合金炉头的外表面的氧化层的硬度(HV0.05)在HV220以上。

本实用新型还提供一种燃烧器,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。

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。

本实用新型的第二个方面提供了一种燃烧器,包括上述的铝合金炉头。

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

参选以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本实用新型的内容。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实用新型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。

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言,指向设备内部的方向为内,反之为外,而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时,阅读者的左边即为左,阅读者的右边即为右,而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

本实用新型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浇铸而形成的,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,而有些部位由于铝合金炉头是由浇铸而得,表面的光洁度相对要差一些。

为了使铝合金炉头使用时耐划性能更好,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10~78um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15min以上,甚至可以控制在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一体化浇铸而成,这样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是市售的一些牌号的铝合金再进行配比得到,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。

在一种实施方式中,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”是指将铝合金放入到特制的酸性溶液中,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:将等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:(0.9~2):(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实用新型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,仍属于本实用新型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40-60um之间,经硬度试验HV0.05氧化层的硬度在HV260-430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、0.3%的镁Mg、及少量的其他元素,其他元素合计比例小于0.95%,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。

镀层表面的硬度(HV),采用HV-1000显微硬度测试仪(Micro.Hardness Tester)进行测定。其方法是用维氏金刚石压头加载一定载荷,在镀层表面压出一个四角棱锥形凹痕,其表面积为S,则:

HV=F/S=2sin(a/2)×F/d2=0.1891×F/d2

其中:a为正四棱锥金刚石压头的夹角(136°);d为正四边形的两条对角线长度和的一半;F的单位为牛顿,d的单位为毫米。

所用的载荷为500g,加载时间为10s,硬度取10次测量的平均值。

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,然后浇铸到带砂芯的专用模具,经冷却成型形成毛坯;熔炼时材料的成份比可按需要调整;

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,硫酸溶液的浓度为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。

上述铝合金炉头耐腐蚀性测试72小时以上,与上述铝合金炉头工艺相同所得的试块能达到划痕试验1级,这样可以满足实际使用过程中的金属异物划痕,及常规的食物腐蚀如酸类、盐类滴落可能导致的腐蚀。

划痕测试采用同样工艺获得的试块来进行测试,试块表面具有与上述相同工艺获得的氧化层,采用划痕正压力为15N,划痕速度为1.0mm/s,利用金刚石对形成的100平方厘米的表面硬质氧化层进行划痕测试,测试时间为2min,通过视力正常的人观察,若表面硬质氧化层肉眼观察无明显划痕,则为1级;若表面硬质氧化层肉眼观察有划痕,但是划痕的长度小于1厘米,且划痕的数量小于5个,则为2级;其它划痕情况则为3级。

耐腐蚀性测试,采用中性盐雾试验:将样品悬挂于盐雾试验箱内,将含有(5士0.5)%氯化钠、pH值为6.5~7.2的盐水通过喷雾装置进行喷雾,试验箱的温度要求在(35±2)℃,湿度大于95%,降雾量为1~2mL/(h·cm2),喷嘴压力为78.5~137.3kPa(0.8~1.4kgf/cm2)。试验时间:自喷雾开始至终了之连续时间72小时。试验结束后,观察样品外观,与试验写比较外观变化越小,如点蚀、裂纹、气泡等越少表示膜层耐蚀性越佳。

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浇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,能通过耐腐蚀性测试72小时。

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,第一实施方式中铝合金包括8%的硅Si、0.35%的镁Mg、0.13%的铁、0.04%的锰、0.03%的锌,其他元素合计比例小于0.16%,其余为铝,在表面氧化层的厚度为10um-21um时,铝合金炉头经试验能耐540℃的温度无变化,且能耐腐蚀试验经72小时,氧化层表面无明显变化,同样材料、氧化工艺所得的试块划痕试验达到1级;在表面氧化层的厚度为20um-35um时,铝合金炉头能耐550℃的温度,或能耐腐蚀试验72小时,氧化层表面无明显变化,同样材料、氧化工艺所得的试块划痕试验达到1级;在氧化层的厚度分别为50um-65um时,铝合金炉头能耐550℃的温度,能耐腐蚀试验经72小时,氧化层表面无明显变化,同样材料、氧化工艺所得的试块划痕试验达到1级。

第二实施方式中铝合金包括10%的硅Si、0.25%的镁Mg、0.32%的铁、0.03%的锰、0.03%的锌、0.03%的铜,其他元素合计比例小于0.15%,其余为铝,在氧化层的厚度分别为16um-37um时,铝合金炉头能耐550℃的温度,或能耐腐蚀试验72小时,氧化层表面无明显变化,另外同样材料、氧化工艺所得的试块划痕试验达到1级要求。在外表面氧化层的厚度在54um-65um时,铝合金炉头能耐560℃的温度而表面没有明显变化,能耐腐蚀试验经72小时,氧化层表面无明显变化,另外同样材料、氧化工艺所得的试块划痕试验达到1级要求;另外铝合金炉头用美工刀手工在铝合金炉头表面划不会产生明显划痕。

第三实施方式中铝合金包括13.5%的硅Si、0.64%的镁Mg、0.40%的铁、0.04%的锰、0.03%的锌、0.15%的铜、0.025%的铬,其他元素合计比例小于0.15%,其余为铝,在外表面氧化层的厚度分别为11um-20um、34um-40um、40um-57um时,铝合金炉头能耐550℃的温度,或能耐腐蚀试验72小时,氧化层表面无明显变化,另外耐划痕试验达到1级要求;同样在氧化层的厚度在40um-57um时,铝合金炉头用美工刀手工在铝合金炉头表面划不会产生明显划痕。

第四实施方式中铝合金包括15.2%的硅Si、0.48%的镁Mg、0.28%的铁,其他元素合计比例小于0.4%,其余为铝,在表面氧化层的厚度分别为24um-46um时,铝合金炉头能耐550℃的温度,或能耐腐蚀试验72小时,氧化层表面无明显变化,另外同样材料的试块耐划痕试验达到1级要求。在表面氧化层的厚度为60um-72um时,铝合金炉头能耐560℃的温度而表面没有明显变化,且耐腐蚀试验经72小时,氧化层表面无明显变化,同样材料的试块耐划痕试验达到1级要求,铝合金炉头用美工刀手工在铝合金炉头表面划不会产生明显划痕。

第五实施方式中铝合金包括16.6%的硅Si、0.30%的镁Mg,其他元素合计比例小于0.95%,其余为铝,在外表面氧化层的厚度分别为15um-26um、42um-50um时,铝合金炉头能耐550℃的温度,或能耐腐蚀试验72小时,氧化层表面无明显变化,另外同样材料的试块耐划痕试验达到1级要求,外表面氧化层的厚度在42um-50um时,用美工刀手工在铝合金炉头表面划不会产生明显划痕。

第六实施方式中铝合金包括20%的硅Si、0.24%的镁Mg、0.75%的铁、0.39%的铜,其他元素合计比例小于0.3%,其余为铝,在外表面氧化层的厚度为19um-30um、45um-52um时,铝合金炉头能耐550℃的温度,或能耐腐蚀试验72小时,氧化层表面无明显变化,另外同样材料的试块耐划痕试验达到1级要求,外表面氧化层的厚度在42um-50um的铝合金炉头,用美工刀手工在铝合金炉头表面划不会产生明显划痕。

第七实施方式中铝合金中包括8%的硅Si,其他元素合计比例小于1%,其余为铝,在表面氧化层的厚度为10um-21um时,铝合金炉头能耐540℃的温度,且耐腐蚀试验经72小时,氧化层表面无明显变化,试块耐划痕试验达到1级要求;在表面氧化层的厚度为45um-57um时,铝合金炉头能耐550℃的温度而表面没有明显变化,且耐腐蚀试验经72小时,试块耐划痕试验达到1级要求,用美工刀手工在铝合金炉头表面划不会产生明显划痕。

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,熔化后浇铸到带砂芯的专用模具,经冷却成型形成毛坯;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,硫酸溶液的浓度可控制在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。

这样铝合金炉头包括炉盘、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,硫酸溶液的浓度在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控制在-2℃,氧化时电流升到最大电流的时间为5分钟,氧化时间在15min,经测试外表面的氧化层厚度大致在10um-20um之间,氧化层可以耐540℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在202-230之间,耐腐蚀试验可以经受200小时。

另一种情况下,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℃,氧化时电流升到最大电流的时间为10分钟,氧化时间在20min,经测试外表面的氧化层厚度大致在11um-24um之间,氧化层可以耐540℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在200-235之间,耐腐蚀试验可以经受210小时。

另一种情况下,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-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,经测试外表面的氧化层厚度大致在20um-35um之间,氧化层可以耐540℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在230-270之间,耐腐蚀试验可以经受205小时。

另一种情况下,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,经测试外表面的氧化层厚度大致在35um-48um之间,氧化层可以耐550℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在260-330之间,耐腐蚀试验可以经受213小时。

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,经测试外表面的氧化层厚度大致在35um-48um之间,氧化层可以耐550℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在360-390之间,耐腐蚀试验可以经受220小时。

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,经测试外表面的氧化层厚度大致在80um-95um之间,氧化层可以耐560℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在332-368之间,耐腐蚀试验可以经受210小时。

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,经测试外表面的氧化层厚度大致在69um-76um之间,氧化层可以耐560℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在390-430之间,耐腐蚀试验可以经受221小时。

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,经测试外表面的氧化层厚度大致在65um-75um之间,氧化层可以耐560℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在440-460之间,耐腐蚀试验可以经受214小时。

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,经测试外表面的氧化层厚度大致在64um-78um之间,氧化层可以耐560℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在330-348之间,耐腐蚀试验可以经受215小时。

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,经测试外表面的氧化层厚度大致在69um-76um之间,氧化层可以耐560℃温度,氧化层的表面硬度在HV0.05在407-430之间,耐腐蚀试验可以经受216小时。

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,另外在耐腐蚀性能试验中经过72小时均是完好的,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,经浇铸加工而成,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10-78um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,通过熔炼浇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,使炉头具有较好的耐划痕性能及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。

另外实施方式的第二个方面还提供一种燃烧器,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,所述燃气种类主要包括天然气,液化石油气,人工燃气,生物气等。

前述的实施例仅是说明性的,用于解释本公开的特征的一些特征。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实用新型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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