一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺，所述无缝钢管包括管体、功能层和涂层，所述管体的内侧壁设置有第一涂层，所述管体的外侧壁设置有第二涂层，所述第一涂层和管体内表面之间、第二涂层和管体外表面之间均设置有功能层。本发明专利技术通过结构设置、组分和制备工艺，实现所制无缝钢管功能的提升，功能层提高钢管表面硬度和耐摩擦能力，维持中心的塑韧性，将钢管与涂层隔离，便于第一涂层和第二涂层发挥其应有的效用，提高无缝钢管性能，第一涂层提高无缝钢管的密封性、润滑性、耐摩擦性能较好，降低所制气弹簧质化活塞和压力缸之间的摩擦，第二涂层提高无缝钢管的防腐能力、导热性和抗冲击能力，延长其使用寿命。延长其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺


[0001]本专利技术涉及机械领域，具体是一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺。

技术介绍

[0002]在汽车、航空、医疗器械、家具、机械制造等领域，常常能用到一种工业配件——气弹簧，主要功能为支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节，由活塞杆、活塞、密封导向套、填充物、压力缸和接头等部分组成，压力缸内填充有惰性气体或者油气混合物，能够升高密闭压力缸的压力，活塞杆位于压力缸内，通过活塞内外的形成的压力差实现活塞杆的运动，速度较慢，易于控制。其中气弹簧中的压力缸为无缝钢管，为高精密的钢管材料，其成品精度高，表面质量好，但长期使用，活塞杆的循环往复，活塞与压力缸间的摩擦增大，会使得气弹簧的功能性降低，需要气弹簧的持续使用效果。因此，我们提出一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种气弹簧用精密型无缝钢管，所述无缝钢管包括管体、功能层和涂层，所述管体的内侧壁设置有第一涂层，所述管体的外侧壁设置有第二涂层，所述第一涂层和管体内表面之间、第二涂层和管体外表面之间均设置有功能层。
[0005]进一步的，所述功能层为渗碳层，所述第一涂层为陶瓷复合层，所述第二涂层为含锌树脂层。
[0006]进一步的，所述第一涂层包括以下重量组分；44～52份聚氯乙烯、12～20份聚酰胺、4～8份氯丁橡胶、12～26份淬火油、21～27份陶瓷颗粒、0.01～0.1份抗氧剂、0.01～0.1份润湿剂。
[0007]所述陶瓷颗粒包括以下重量组分：65～72份二氧化硅、14～21份三氧化二铝、12～14份二氧化钛、3～7份碳化铬、5～8份镍铬合金。
[0008]进一步的，所述第二涂层包括以下重量组分：53～67份环氧树脂、13～21份氯丁橡胶、7～12份金属锌、1～3份固化剂、0.01～3份稀释剂、0.05～6份膨润土、0.03～2份增塑剂、0.001～0.003份热稳定剂、0.5～1.5份抗结剂。
[0009]进一步的，所述管体包括以下重量组分：0.13～0.25％碳、1.10～1.40％硅、1.10～1.40％锰、0～0.15％钼、0～0.3％钒、0～0.3％铝、0.001～0.003％硼、0～0.035％硫、0～0.035％磷，余量为铁。
[0010]在上述技术方案中，无缝钢管的单侧截面结构依次为：第一涂层、功能层、钢管、功能层、第二涂层，功能层为渗碳层，使得钢管的外表面和内表面均具有优异的表面硬度和耐摩擦能力，钢管侧壁的中心维持初始的韧性和塑性，并将钢管与第一涂层、第二涂层隔离，
便于第一涂层和第二涂层更好、持续地发挥其应有的效用，提高所制无缝钢管的综合性能。
[0011]一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺，包括以下步骤：
[0012]1)制备钢棒：取钢坯原料入炉，加入助剂进行冶炼，然后入模冷却，调质处理后制得钢棒；
[0013]2)制备钢管：取钢棒加热进行穿孔连轧，脱管除鳞后，进行定径，冷却矫直，清洗制得钢管；
[0014]3)制备涂层浆料：分别取第一涂层组分原料和第二涂层组分原料进行处理，制得第一浆料、第二浆料和锌浆；
[0015]4)制备无缝钢管：取钢管进行渗碳处理，制得功能层，然后进行热处理，同时向其内腔持续通入第一浆料，烘干冷却，形成第一涂层，在钢管的外表面分别涂布锌浆和第二浆料，烘干形成第二涂层，制得无缝钢管。
[0016]进一步的，所述步骤3)包括以下步骤：
[0017]a)制备第一浆料：
[0018]取二氧化硅、偶联剂加入去离子水，制得分散液；取三氯化铝加入氨水，制得氢氧化铝胶体；取二氧化钛、碳化铬、镍铬合金颗粒分别加入分散液中，搅拌充分混合后，加入氢氧化铝胶体，搅拌混合后干燥，置于550～600℃温度下保温3～4h，制得陶瓷颗粒；
[0019]取陶瓷颗粒加入溶剂制得分散液，加入偶联剂均匀混合，并与聚氯乙烯、聚酰胺、氯丁橡胶、抗氧剂、润湿剂共挤，制得改性粉末；取改性粉末加入淬火油，均匀分散，制得第一浆料；
[0020]b)制备第二浆料：
[0021]取环氧树脂和氯丁橡胶共混，加入稀释剂搅拌均匀，加入膨润土搅拌15～30min，,分别加入固化剂、增塑剂、热稳定剂、抗结剂混合后，搅拌30～45min，制得第二浆料；
[0022]c)制备锌浆：
[0023]取金属锌制得纳米粉末，与偶联剂共混，加入溶剂混合均匀后，分别加入环氧树脂和固化剂搅拌均匀，制得锌浆。
[0024]在上述技术方案中，氢氧化铝和二氧化硅分散液组成水性体系，将二氧化钛、碳化铬、镍铬合金均匀分散，在烧结后，二氧化硅和生成的氧化铝形成多孔，并填充二氧化钛、碳化铬、镍铬合金，制得陶瓷颗粒，在确保其韧性的同时，提高强度；然后与聚氯乙烯、聚酰胺、氯丁橡胶混合，填充于陶瓷颗粒表面孔隙，制得第一浆料，使得第一浆料所制的第一涂层对所制气弹簧中的填充物有着较高的耐性，具有优秀的弹性、力学性能，提高气弹簧的密封性，且润滑性、耐摩擦性能较好，降低所制气弹簧质化活塞和压力缸之间的摩擦系数，从而提高气弹簧的功能性，保证气弹簧持续有效的应用；
[0025]通过环氧树脂和氯丁橡胶共混，并于其他助剂共混，制得第二浆料，能够提高所制第二涂层的耐候性、柔韧性，其力学性能较好，在受到外界刺激、接触外界冲击时能够缓解所制气弹簧中钢管所受刺激，降低环境对气弹簧的影响，避免气弹簧受损，延长其使用寿命；
[0026]通过环氧树脂与金属锌共混，制得锌浆，使得所制第二涂层中与钢管的接触面形成抗氧化功能层，第二涂层在受到环境氧化时，其中的锌首先被氧化，并生成氧化锌，在达到保护钢管，实现抗氧化功能的同时，提高所制第二涂层的导热性，传导气弹簧中活塞移动
产生的摩擦热，锌氧化，体积膨胀，填充第二涂层中的孔隙，降低氧气侵蚀对钢管的影响，并可对氯丁橡胶进行硫化，提高第二涂层的综合性能。
[0027]进一步的，所述步骤4)包括以下步骤：
[0028]取钢管进行表面渗碳，形成功能层；置于860～900℃温度下保温90～120min，降温至840～860℃保温90～120min，空冷后置于400～450℃温度下再次保温45～60min，取出空冷，当钢管冷却至150～200℃温度时，向钢管的内腔通入淬火油，同时向钢管的外表面进行盐水冷却，淬火油的流量为180～210L/h，通入时间为4～12s；
[0029]然后向钢管的内腔间歇性通入第一浆料，并保持钢管外表面的水冷状态，第一浆料的流量为125～135L/h，占空比为0.3～0.6，第一浆料通入总时间为18～24s，快速冷却，清洗干燥，形成第一涂层；
[0030]加热钢管外表面，利用温度为400～450℃的陶瓷微粒在钢管外表面进行喷射，冷却清洗后取锌浆涂布于钢管的外表面，烘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气弹簧用精密型无缝钢管，其特征在于：所述无缝钢管包括管体、功能层和涂层，所述管体的内侧壁设置有第一涂层，所述管体的外侧壁设置有第二涂层，所述第一涂层和管体内表面之间、第二涂层和管体外表面之间均设置有功能层。2.根据权利要求1所述的一种气弹簧用精密型无缝钢管，其特征在于：所述功能层为渗碳层，所述第一涂层为陶瓷复合层，所述第二涂层为含锌树脂层。3.根据权利要求1所述的一种气弹簧用精密型无缝钢管，其特征在于：所述第一涂层包括以下重量组分；44～52份聚氯乙烯、12～20份聚酰胺、4～8份氯丁橡胶、12～26份淬火油、21～27份陶瓷颗粒、0.01～0.1份抗氧剂、0.01～0.1份润湿剂，所述陶瓷颗粒包括以下重量组分：65～72份二氧化硅、14～21份三氧化二铝、12～14份二氧化钛、3～7份碳化铬、5～8份镍铬合金。4.根据权利要求1所述的一种气弹簧用精密型无缝钢管，其特征在于：所述第二涂层包括以下重量组分：53～67份环氧树脂、13～21份氯丁橡胶、7～12份金属锌、1～3份固化剂、0.01～3份稀释剂、0.05～6份膨润土、0.03～2份增塑剂、0.001～0.003份热稳定剂、0.5～1.5份抗结剂。5.根据权利要求1所述的一种气弹簧用精密型无缝钢管，其特征在于：所述管体包括以下重量组分：0.13～0.25％碳、1.10～1.40％硅、1.10～1.40％锰、0～0.15％钼、0～0.3％钒、0～0.3％铝、0.001～0.003％硼、0～0.035％硫、0～0.035％磷，余量为铁。6.一种气弹簧用精密型无缝钢管的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)制备钢棒：取钢坯原料入炉，加入助剂进行冶炼，然后入模冷却，调质处理后制得钢棒；2)制备钢管：取钢棒加热进行穿孔连轧，脱管除鳞后，进行定径，冷却矫直，清洗制得钢管；3)制备涂层浆料：分别取第一涂层组分原料和第二涂层组分原料进行处理，制得第一浆料、第二浆料和锌浆；4)制备无缝钢管：取钢管进行渗碳处理，制得功能层，然后进行热处理，同时向其内腔持...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁治宏，邹文忠，
申请(专利权)人：常州市盛诺管业有限公司，
类型：发明
国别省市：