一种陶瓷与金属的连接结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷与金属的连接结构及方法，其结构包括陶瓷承托辊棒及安装于所述陶瓷承托辊棒两端的钢头，所述陶瓷承托辊棒与所述钢头之间通过弹簧片相连，所述弹簧片为多边形结构；所述钢头的一端向内凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁上设有第二凹槽，所述弹簧片内接于所述第二凹槽且其内切圆的直径小于所述第一凹槽；其方法包括制分别作陶瓷承托辊棒、钢头、弹簧片及组合等步骤。本发明专利技术易于制作、安装，使用经过淬火和回火处理的多边形弹簧片，增加了接触面积及摩擦阻力使钢头始终保持夹紧力，解决了陶瓷承托辊棒组件在温度变化较大的环境下易松动的技术难题，且不使用胶粘剂，减少了对环境的污染，有利于工人的身心健康。

A connecting structure and method of ceramic and metal

The invention discloses a connecting structure and method of ceramic and metal, the structure of which comprises a ceramic supporting roller bar and a steel head installed on both ends of the ceramic supporting roller bar, the ceramic supporting roller bar and the steel head are connected by a spring sheet, the spring sheet is a polygonal structure, one end of the steel head is concave inward to form a first groove, and the side wall of the first groove is provided with a first groove A second groove, wherein the spring sheet is internally connected to the second groove and the diameter of the inner tangent circle is smaller than the first groove; the method comprises the steps of making ceramic roller rod, steel head, spring sheet and combination respectively. The invention is easy to manufacture and install, uses the polygonal spring sheet after quenching and tempering treatment, increases the contact area and friction resistance to keep the steel head clamped all the time, solves the technical problem that the ceramic supporting roller assembly is easy to loosen under the environment with large temperature change, and does not use adhesive, reduces the pollution to the environment, and is beneficial to the physical and mental health of workers.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷与金属的连接结构及方法
本专利技术涉及陶瓷与金属的连接，特别涉及一种陶瓷与金属的连接结构及方法。
技术介绍
当代工程结构材料中，金属材料具有导热导电性好、塑性强、易加工等优异性能，但其耐高温、耐磨损等性能不能满足日益提高的生产需求；陶瓷材料具有强度高、硬度高、耐高温、耐磨耐腐蚀、抗热震性好等优良性能，但其脆性大及难加工等性能限制了其应用范围。将陶瓷和金属连接，能够同时发挥两者的优势。陶瓷和金属的连接方式有许多，如(通过金属化之后进行)钎焊、扩散连接、机械连接及粘结剂连接等。但由于陶瓷材料与金属材料的自身化学键结构的巨大差异、陶瓷和金属材料润湿性难，实现两者之间的连接会产生较大的困难。粘结剂连接法是目前最常用的连接陶瓷与金属的方法，但胶粘剂在固化以后就会变硬，不能随着钢头的热膨胀而膨胀来补尚热膨胀产生的间隙，且由于粘结剂是化工产品，在注入时会产生异味和跑冒滴漏现象，不仅会对工人身体产生不良影响，而且不环保；此外，在常温条件下使用粘结剂连接法基本没有问题，但在工作环境温度变化比较大的条件下使用很难满足使用要求，有时高温胶的注入会产生不饱和现象而导致粘接面积的减少，从而使结合力减小。目前有一种在0.4毫米厚的301不锈钢带钢上冲压出突出点的方法，但是由于没有经过淬火处理而没有回弹效果，因此长时间容易产生松动。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种陶瓷与金属的连接结构及方法，其结构简单，方便推广。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种陶瓷与金属的连接结构，包括陶瓷承托辊棒及安装于所述陶瓷承托辊棒两端的钢头，所述陶瓷承托辊棒与所述钢头之间通过弹簧片相连，所述弹簧片为多边形结构；所述钢头的一端向内凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁上设有第二凹槽，所述弹簧片内接于所述第二凹槽且其内切圆的直径小于所述第一凹槽。作为优选的，所述弹簧片的边数大于3。作为优选的，所述陶瓷承托棍棒端头的边缘处向内形成倒角结构。作为优选的，所述第一凹槽的内径大于所述陶瓷承托棍棒端头的外径，且二者配合使用。一种陶瓷与金属的连接方法，包括如下步骤：(1)制作陶瓷承托辊棒：使用模具制作陶瓷承托辊棒胚体，通过适当温度烧成后，再使用冷加工方法加工成适当的形状及尺寸，并使其端头边缘处为倒角结构；(2)制作钢头：使用模具制造钢头，用机械加工方法加工出第一凹槽、第二凹槽；(3)制作弹簧片：选用合适厚度和宽度的弹簧钢带状材料，折弯成不同数边的多边形弹簧片；(4)组合弹簧片与钢头：将折成多边形弹簧片放入钢头的第二凹槽内，此时多边形弹簧片内接于第二凹槽，且多边形弹簧片的内切圆直径小于第一凹槽的内径；(5)固定钢头与陶瓷承托辊棒：利用机械加压方式将陶瓷承托辊的端头压入钢头的内部，此时多边形弹簧片的侧壁受压后向外弯曲，从而使多边形弹簧片对陶瓷承托辊形成一定的夹紧力，使钢头与陶瓷承托辊固定。作为优选的，所述弹簧片的具体制作方法为：(1)根据不同的套装直径确定折弯边数；(2)将弹簧钢带折成合适的多边形后切断，先高温淬火，再低温回火；(3)检验弹簧片的弹性质量。作为优选的，高温淬火的温度为830～880℃，再低温回火的温度为230～280℃本专利技术的有益效果为：结构简单，易于制作、安装，使用经过合理的淬火和回火处理的多边形弹簧片，增加了接触面积及摩擦阻力，使钢头始终保持很好的夹紧力，能够解决陶瓷承托辊棒的组件在温度变化较大的环境下容易产生松动的技术难题，且不使用胶粘剂，减少了对环境的污染，有利于工人的身心健康。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术装配后的侧剖视图；1-陶瓷承托辊棒、101-端头、2-钢头、201-第一凹槽、202-第二凹槽、3-弹簧片。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1-图2所示，一种陶瓷与金属的连接结构，包括陶瓷承托辊棒1及安装于陶瓷承托辊棒1两端的钢头2，陶瓷承托辊棒1与钢头2之间通过弹簧片203相连，弹簧片203为多边形结构；陶瓷承托棍棒端头101的边缘处向内形成倒角结构，在安装时更容易导入钢头2内径；钢头2的一端向内凹陷形成第一凹槽201，第一凹槽201的侧壁上设有第二凹槽202，弹簧片203内接于第二凹槽202且其内切圆的直径小于第一凹槽201；第一凹槽201的内径大于陶瓷承托棍棒端头101的外径，且二者配合使用。一种陶瓷与金属的连接方法，包括如下步骤：(1)制作陶瓷承托辊棒：使用模具制作陶瓷承托辊棒胚体，通过适当温度烧成后，再使用冷加工方法加工成适当的形状及尺寸，并使其端头边缘处为倒角结构，以便在安装时容易导入钢头2的内部；(2)制作钢头：使用模具制造钢头2，用机械加工方法加工出第一凹槽201、第二凹槽202；(3)制作弹簧片：选用合适厚度和宽度的弹簧钢带状材料，折弯成不同数边的多边形弹簧片203；(4)组合弹簧片与钢头：将折成多边形弹簧片203放入钢头2的第二凹槽202内，此时多边形弹簧片203内接于第二凹槽202，且多边形弹簧片203的内切圆直径小于第一凹槽201的内径；(5)固定钢头与陶瓷承托辊棒：利用机械加压方式将陶瓷承托辊的端头101压入钢头2的内部，此时多边形弹簧片203的侧壁受压后向外弯曲，从而使多边形弹簧片203对陶瓷承托辊形成一定的夹紧力，使钢头2与陶瓷承托辊固定。其中，弹簧片的具体制作方法为：(1)根据不同的套装直径确定折弯边数；(2)将弹簧钢带折成合适的多边形后切断，先在830～880℃温度下高温淬火，再在230～280℃温度下低温回火；(3)检验弹簧片的弹性质量。在使用过程中钢头2遇到热膨胀时，由于多边形弹簧片203的弹力使多边形向原来的形状逐步恢复，这时多边形弹簧片203的弦边仍然保持着对陶瓷承托辊棒1端头101的夹紧力，致使陶瓷承托辊棒1不能与钢头2产生松动现象以达到能够长时间使用而不损坏的目的。本专利技术的连接装配方法，不仅限于圆形陶瓷承托棍棒和钢头2的连接装配，也适用于方形或多边形陶瓷承托棍棒与钢头2的连接。多边形弹簧片203的边数大于3，一般情况下，配合圆型凹槽的多边形弹簧片203的边数为8～14，可以分成1～4片放入第二凹槽202内；多边形弹簧片203不限于边面平整的弹簧片203，也包括在边面上做出褶皱、压花或突起的弹簧片203以及做出其他3毫米以内的浅拉深形状。根据不同直径的陶瓷承托辊棒1选择制作不同边数的多边形弹簧片203，根据不同的使用温度选择不同的弹簧材料；一般弹簧材料在240℃以下使用是不会使弹力衰减的，如选用红硬性好的弹簧材料可保证在540℃以下正常使用。通过多次试验，将装配好的陶瓷承托辊棒1和钢头2一起放入电热鼓风箱，分别加温到100℃、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷与金属的连接结构，其特征在于，包括陶瓷承托辊棒及安装于所述陶瓷承托辊棒两端的钢头，所述陶瓷承托辊棒与所述钢头之间通过弹簧片相连，所述弹簧片为多边形结构；所述钢头的一端向内凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁上设有第二凹槽，所述弹簧片内接于所述第二凹槽且其内切圆的直径小于所述第一凹槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷与金属的连接结构，其特征在于，包括陶瓷承托辊棒及安装于所述陶瓷承托辊棒两端的钢头，所述陶瓷承托辊棒与所述钢头之间通过弹簧片相连，所述弹簧片为多边形结构；所述钢头的一端向内凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁上设有第二凹槽，所述弹簧片内接于所述第二凹槽且其内切圆的直径小于所述第一凹槽。


2.根据权利要求1所述的一种陶瓷与金属的连接结构，其特征在于：所述弹簧片的边数大于3。


3.根据权利要求1所述的一种陶瓷与金属的连接结构，其特征在于：所述陶瓷承托棍棒端头的边缘处向内形成倒角结构。


4.根据权利要求1所述的一种陶瓷与金属的连接结构，其特征在于：所述第一凹槽的内径大于所述陶瓷承托棍棒端头的外径，且二者配合使用。


5.一种陶瓷与金属的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制作陶瓷承托辊棒：使用模具制作陶瓷承托辊棒胚体，通过适当温度烧成后，再使用冷加工方法加工成适当的形状及尺寸，并使其端头边缘处为倒角结构；
(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张黎明，蔡喜来，王德方，
申请(专利权)人：江苏康姆罗拉特种陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32