[发明专利]一种气体割嘴的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体割嘴的制造方法。

背景技术

气体割嘴在工业上应用广泛，包括燃气（乙炔、丙烷等）割嘴、等离子体割嘴等，是切割钢板、铁板、铜板及其他金属材料的必备。按照国家标准气体割嘴又分为手用、机用两种，手用G01-100割嘴3种型号，手用G01-30割嘴3种型号，手用G01-300 型有6种型号，机用割嘴有8种型号，美国、欧洲各自有自己的规格要求。据调查，全国每年的气体割嘴需求量为5亿只左右，全部为铜质，大约用铜量为3万吨，全球的需求量20亿只左右，用铜量大约为12万吨。切割钢板时，熔化飞溅的熔渣，如果飞到割嘴的出气口，或者被火焰热量软化的割嘴碰到钢板，铜质割嘴很容易变形或堵塞，影响气口处气体的喷出形状，从而使喷出的火焰变形，影响切割的正常进行。如果换用不锈钢割嘴， 由于不锈钢具有较高的熔点，而避免了出气口的易损现象，持久的高温加热也不容易使不锈钢软化变形，从而大大提高割嘴的使用寿命。割嘴采用铜质材料的主要原因是由于铜材比较软，方便切削加工成复杂的形状，而不锈钢比较硬，难以切削加工复杂的形状。但是我国是一个贫铜国家，铜属于有色金属，资源已近枯竭，铜材价格是不锈钢的3-4倍。不锈钢的开始熔化温度在1500°C以上，而紫铜的熔点是1080°C，远远低于不锈钢的熔化温度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明采用不锈钢水雾粉化将不锈钢制成小于40微米的粉体，通过与塑料粘结剂的混合制成颗粒，金属注射成型成所需的形状，再通过脱脂，真空高温加热成型，密封面磨成制得不锈钢气体割嘴，寿命是铜质割嘴的10倍左右。

本发明的技术方案为：一种气体割嘴的制造方法，制造方法包括：

（1）选取不锈钢水雾化或气雾化粉。

（2）将不锈钢粉与粘结剂按照体积比混合均匀，密炼、挤出造粒制成喂料。

（3）根据标准所规定的气体割嘴的尺寸和结构制作注射成型所用的模具，制备模具尺寸的要求是根据毛胚烧结后的收缩率，将喂料利用注射成型机注入模具成型，开模取出后为毛坯。

（4）将毛胚经过液体浸泡或者加热分解的办法脱除制品中的粘结剂。

（5）将脱除粘结剂后的制品进行高温烧结致密化后得到烧结制品。

（6）将烧结制品根据需要进行多种后处理后，安装在一起得到最终气体割嘴。

优化地，不锈钢的结构为奥氏体，型号包括304和303，粒径小于40微米。

优化地，不锈钢粉与粘结剂按照1～0.5:1.5的体积比混合。

优化地，粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯、EVA、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、聚乙烯、石蜡等两种以上的组成。

优化地，烧结温度为1100℃～1600℃。

优化地，密度达到不锈钢密度的95%～98%。

有益效果在于，本发明采用不锈钢水雾粉化将不锈钢制成小于40微米的粉体，通过与粘结剂的混合制成颗粒，金属注射成型成所需的形状，再通过脱脂，真空高温加热成型，密封面磨成制得气体割嘴。该发明用不锈钢代替铜制备气体割嘴，适合大批量生产，成本与铜质割嘴基本一致，节约了大量铜资源；同时由于该方法基本不用切削加工，节约了大量的金属加工设备和人力，由于不锈钢割嘴寿命是铜质割嘴的10倍左右，因此总体成本仅仅是铜质割嘴的十分之一左右，同时也会节约大量使用成本，比如机用割嘴频繁的更换对生产的影响等。因此该发明将对气体割嘴传统的制作方法产生颠覆性的改变，将产生巨大的经济效益和社会效益。

本发明采用奥氏体作为材料，由于奥氏体不具有磁性，切割时铁屑不易吸附在割嘴上，有效保证割嘴的正常使用，不会发生堵塞，延长割嘴使用寿命。

具体实施方式

实施例1：

本发明的技术方案为：一种气体割嘴的制造方法，制造方法包括：（1）选取不锈钢水雾化或气雾化粉；（2）将不锈钢粉与粘结剂按照体积比混合均匀，密炼、挤出造粒制成喂料；（3）根据标准所规定的气体割嘴的尺寸和结构制作注射成型所用的模具，制备模具尺寸的要求是根据毛胚烧结后的收缩率，将喂料利用注射成型机注入模具成型，开模取出后为毛坯；（4）将毛胚经过液体浸泡或者加热分解的办法脱除制品中的粘结剂；（5）将脱除粘结剂后的制品进行高温烧结致密化后得到烧结制品；（6）将烧结制品根据需要进行多种后处理后，安装在一起得到最终气体割嘴，不锈钢的结构为奥氏体，型号为304，粒径小于40微米，不锈钢粉与粘结剂按照1:1.5的体积比混合，粘结剂由聚乙烯、聚丙烯组成，烧结温度为1100℃，制品的密度达到不锈钢密度的95%。

实施例2：