專利名稱：鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及炊具類技術領域，包括復合金屬材料制作，復合金屬材料冷加工成型， 表面電化學處理等多個學科行業(yè)，具體是一種鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法。
背景技術：
鈦金屬是現(xiàn)代高科技材料，廣泛應用在航空航天，精細化工，醫(yī)療等行業(yè)。就生命科學而言，鈦金屬是親生物金屬，移植在人的身體內(nèi)幾十年可沒有毒副作用；有報道指出， 鈦能刺激吞噬細胞，使免疫力增強這一作用已被證實；鈦還是唯一的對植物神經(jīng)和味覺神經(jīng)沒有作用的金屬。由此，鈦金屬是十分理想的鍋具制作材料。但是，單質(zhì)金屬鈦的導熱性較差，僅是金屬鋁的1/16，從熱傳導功能角度來看其不適合用來制作鍋具。所以如何利用金屬鈦的優(yōu)良性能，又可克服鈦材料的熱傳導功能較差的缺點是金屬鈦制作鍋具的難題。采用鈦鋁復合板制造鍋具很好的解決了上述問題。鍋具家族再添新貴鈦鋁復合鍋具既具有鈦金屬的無毒、美味、美觀、衛(wèi)生潔凈的健康特點，又具有均熱、快捷、無油煙、不粘鍋、節(jié)能、 經(jīng)久耐用等新鍋具的特色。所以利用鈦鋁復合金屬制造鍋具的方法亟待開發(fā)和研究。在現(xiàn)有技術中，爆炸焊接是一種制造異金屬層狀復合板的工藝技術，已經(jīng)被廣泛應用于鈦/鋼、炭鋼/不銹鋼、銅/鋁、銅/鋼等雙層或多層復合板材料的生產(chǎn)中。但是，由于自身工藝的局限性，爆炸焊接具有在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生噪聲和地震波，對爆炸場附近環(huán)境和居民造成影響的缺點，所以爆炸加工場一般都建在偏遠的山區(qū)。同時爆炸加工露天作業(yè)受天候影響較大。所以一種新的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法是本發(fā)明的研究所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種方便可行、安全可靠的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，開發(fā)出了一種新的現(xiàn)代廚房高端炊具材料的獲取及高端炊具產(chǎn)品制造的特殊工藝。其方法所制造的炊具可以在任何爐具上使用，與傳統(tǒng)鍋具比較，特點突出。本發(fā)明的技術方案是該鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其制造方法包括先將待復合的鈦薄板和鋁板圓片的結合面用機械打磨拋光，然后放入真空容器中，在真空度為 10_2_10_5pa，保持溫度在52(T600°C，壓強為6 12N/mm2的工藝條件下，進行真空擴散焊接，真空擴散焊接時間為0. 5^1小時；自然冷卻至室溫，從真空容器中取出，為鈦鋁復合板成品；
將鈦鋁復合板成品經(jīng)拉伸模具拉伸成型，成為鍋體結構，制造出鍋坯件，經(jīng)過對鍋胚件切邊，修磨，內(nèi)外表面拋光，外表面陽極化，鍋體打孔，并配置合適的手柄或鍋耳，成為鈦鋁復合金屬炊鍋成品，所述炊鍋內(nèi)表面為鈦薄板，鍋具基體為鋁板。所述的鈦薄板和鋁板圓片可根據(jù)需要設定為用于生產(chǎn)炒鍋、煎鍋、壓力鍋、電飯煲內(nèi)膽、蒸鍋的圓片。為了實現(xiàn)在電磁爐等爐具上的使用，所述鈦鋁復合金屬炊鍋鍋底采用機械方法鉚接一片不銹鋼磁性材料或采用熱噴涂方法復合一層導磁材料。放入真空容器中經(jīng)打磨拋光的鈦薄板和鋁板圓片為單片進行擴散焊接的鈦鋁復合板、或者多片疊放一起進行擴散焊接的鈦鋁復合板。為了防止多片鈦鋁復合板間發(fā)生焊接，在多片疊放一起進行擴散焊接的鈦鋁復合板之間不需要焊接的表面，敷涂有一層非金屬材料阻隔劑。本發(fā)明所需鈦薄板的厚度一般為0. 1-0. 5毫米；鋁板的厚度為0. 5-5毫米。本發(fā)明所述鋁板為純鋁板，也可是鋁合金板。本發(fā)明的真空容器放置于壓力機工作臺和壓力機動梁之間，所述壓力機動梁和工作臺分別在與所述真空容器的接觸面設置上、下加熱板，所述上、下加熱板與所述真空容器緊密接觸，所述壓力機動梁和工作臺與所述上、下加熱板的結合部分別設有絕熱板；所述真空容器通過密封管路外接真空系統(tǒng)，所述真空系統(tǒng)與所述真空容器之間設置真空閥。所述真空容器側壁設有檢測和控制所述加熱板加熱溫度的溫度傳感器。所述真空容器內(nèi)放入需要進行擴散焊接的鈦薄板和鋁板后，與其上蓋之間焊接固定，再利用所述真空系統(tǒng)實現(xiàn)真空狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點及積極的技術效果是首先，本發(fā)明所述鍋具的內(nèi)表面為一層金屬純鈦薄板，鍋具基體為金屬純鋁板或鋁合金薄板，鍋具內(nèi)表面的鈦金屬是無毒、美味、衛(wèi)生、 潔凈、健康的親生物金屬；基體的鋁金屬導熱性能好，鍋具具有輕質(zhì)、節(jié)能、快捷、均熱的優(yōu)點。另外，在鍋具的底部采用機械方法鉚接一片磁性不銹鋼材料或采取噴焊方法復合一層磁性不銹鋼材料，使之與鍋體成為一體，則鍋具可以在任何爐具上使用(包括電磁爐)；鍋具的外表面經(jīng)過陽極化處理，為一層硬質(zhì)氧化鋁薄膜，使得鍋具外表面質(zhì)地堅硬，防劃傷，抗熱腐蝕，保證鍋具經(jīng)久耐用；這種鍋具形狀多樣，可以是平底鍋或弧形底鍋；本發(fā)明所制成的鍋具烹飪的菜肴色澤味道俱佳，擱置一夜也不會發(fā)生變化、保鮮效果好。最重要的是，本發(fā)明采用擴散焊接技術實現(xiàn)鈦鋁復合，為制造金屬炊具提供了衛(wèi)生、健康的材料，且比較爆炸焊接技術，安全可靠無噪聲污染等。


結合附圖對本發(fā)明作進一步說明
圖1是本發(fā)明工藝中擴散焊接的結構示意圖； 圖2是利用本發(fā)明制成的鍋體結構I ； 圖3是利用本發(fā)明制成的鍋體結構II ； 圖4是利用本發(fā)明制成的鍋體結構III ； 圖5是利用本發(fā)明制成的鍋體結構IV。圖中序號說明1壓力機動梁、2絕熱板、3上加熱板、4真空容器上蓋、5溫度傳感器、6真空容器、7下加熱板、8絕熱板、9壓力機工作臺、10鈦薄板、11鋁板或鋁合金板、12非金屬材料阻隔劑、13真空閥、14真空系統(tǒng)、15手柄或鍋耳、16不銹鋼磁性材料。
具體實施例方式根據(jù)圖1-5對本發(fā)明作詳細描述。本發(fā)明是采用航空航天領域的先進復合板技術，將鈦與鋁這兩個熔點相差1000°c的金屬擴散焊接成為復合板，再進一步深加工成為鍋具。本發(fā)明主要包括兩個部分，第一個部分是鈦鋁復合材料(鈦鋁復合板)的制造方法首先將鈦薄板10和鋁板11圓片復合的結合面用機械方法打磨并且清理干凈，放在真空容器6中，在真空度10-2_10_5Pa、溫度520° (Γ600 、壓強為6 ΙΟΝ/mm2的工藝條件下，進行真空擴散焊接，時間為0. 5 1小時，其中，真空容器6的溫度最佳范圍在55(T600°C。然后自然冷卻至室溫，打開真空容器6，取出鈦鋁復合板，鈦鋁復合材料的制造過程完畢。鈦鋁復合板鈦薄板10厚度一般為0. 15^0. 5mm，鋁板11厚度為0. 5^5mm ；規(guī)格為(30(Tl000) mm χ (300 1000) mm 或直徑 300 1000mm。第二個部分是利用上述第一部分的鈦鋁復合板制成炊鍋首先在模具上將復合板整理成需要的工藝尺寸的圓片，然后將鈦鋁復合板成品經(jīng)拉伸模具拉伸成型，成為鍋體結構，制造出鍋坯件，經(jīng)過對鍋胚件切邊，修磨，內(nèi)外表面拋光，外表面陽極化，根據(jù)鍋具的情況，有的鍋具如電飯煲膽，直接可以使用了 ；有的需要在鍋體打孔，并配置合適的手柄或鍋耳15，成為鈦鋁復合金屬炊鍋成品，鍋具形狀可以是平底鍋和弧形底鍋(如圖2-圖5)其中， 炊鍋內(nèi)表面為鈦薄板10，鍋具基體為鋁板或鋁合金板11。本發(fā)明鈦薄板10和鋁板11圓片可根據(jù)需要設定為用于生產(chǎn)炒鍋、煎鍋、壓力鍋、電飯煲內(nèi)膽、蒸鍋的圓片。另外，為了保證本發(fā)明能夠在電磁爐上使用，在鍋的底部采用機械方法鉚接一片不銹鋼磁性材料16或采取熱噴涂方法復合一層不銹鋼磁性材料，使之與鍋體成為一體。使用電磁爐時，鍋底的磁性不銹鋼產(chǎn)生的熱量傳遞給鍋體，實現(xiàn)能量轉換。這是鈦鋁復合鍋具的改進型品種。下面對本發(fā)明實現(xiàn)擴散焊接的設備加以介紹真空容器6放置于壓力機工作臺9 和壓力機動梁1之間，壓力機動梁1和工作臺9分別在與真空容器6的接觸面設置上、下加熱板3、7，上、下加熱板3、7與真空容器6緊密接觸，加熱板3、7與壓力機相互結合成為機械壓力系統(tǒng)；壓力機動梁1和工作臺9與上、下加熱板3、7的結合部分別設有絕熱板2、8，在保證機械系統(tǒng)壓力傳遞的同時阻隔熱量傳遞；真空容器6通過密封管路外接真空系統(tǒng)14， 真空系統(tǒng)14與真空容器6之間設置真空閥13 ；真空容器6側壁設有溫度傳感器5，用以檢測真空容器6內(nèi)的加熱溫度，進而反饋到加熱電路，控制加熱板的加熱溫度；真空容器6內(nèi)放入需要進行擴散焊接的鈦薄板10和鋁板11后，與其上蓋4之間焊接固定形成密封空間， 再利用真空系統(tǒng)14實現(xiàn)真空狀態(tài)。真空容器6可以是不銹鋼板或鋼板制作。上述裝置保證了密封在容器里的鈦鋁復合板實現(xiàn)真空壓力擴散焊(如圖1所示)。本發(fā)明的鈦鋁復合板擴散焊接可以是單片進行，也可以多片疊放一起焊接。多片焊接時，不需要焊接的表面以及板材與真空容器的接觸面均敷涂一層非金屬材料阻隔劑 12。本發(fā)明利用擴散焊接技術實現(xiàn)了復合金屬炊鍋制造領域的突破，非常具有實用價值和經(jīng)濟價值。
權利要求
1.一種鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其制造方法包括先將待復合的鈦薄板和鋁板圓片的結合面用機械打磨拋光，然后放入真空容器中，在真空度為10-2_10_5pa，保持溫度在52(T60(TC，壓強為6 12N/mm2的工藝條件下，進行真空擴散焊接，真空擴散焊接時間為 0. 5^1小時；自然冷卻至室溫，從真空容器中取出，為鈦鋁復合板成品；將鈦鋁復合板成品經(jīng)拉伸模具拉伸成型，成為鍋體結構，制造出鍋坯件，經(jīng)過對鍋胚件切邊，修磨，內(nèi)外表面拋光，外表面陽極化，鍋體打孔，并配置合適的手柄或鍋耳，成為鈦鋁復合金屬炊鍋成品，所述炊鍋內(nèi)表面為鈦薄板，鍋具基體為鋁板。
2.根據(jù)權利要求1所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是所述的鈦薄板和鋁板圓片為用于生產(chǎn)炒鍋、煎鍋、壓力鍋、電飯煲內(nèi)膽、蒸鍋的圓片。
3.根據(jù)權利要求1所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是所述鈦鋁復合金屬炊鍋鍋底采用機械方法鉚接一片不銹鋼磁性材料或采用熱噴涂方法復合一層導磁材料。
4.根據(jù)權利要求1所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是放入真空容器中經(jīng)打磨拋光的鈦薄板和鋁板圓片為單片進行擴散焊接的鈦鋁復合板、或者多片疊放一起進行擴散焊接的鈦鋁復合板。
5.根據(jù)權利要求4所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是在多片疊放一起進行擴散焊接的鈦鋁復合板之間不需要焊接的表面，敷涂有一層非金屬材料阻隔劑。
6.根據(jù)權利要求1所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是鈦薄板的厚度為 0. 1-0. 5毫米；鋁板的厚度為0. 5-5毫米。
7.根據(jù)權利要求1所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是所述鋁板為純鋁板或鋁合金板。
8.根據(jù)權利要求1所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是所述真空容器放置于壓力機工作臺和壓力機動梁之間，所述壓力機動梁和工作臺分別在與所述真空容器的接觸面設置上、下加熱板，所述上、下加熱板與所述真空容器緊密接觸，所述壓力機動梁和工作臺與所述上、下加熱板的結合部分別設有絕熱板；所述真空容器通過密封管路外接真空系統(tǒng)，所述真空系統(tǒng)與所述真空容器之間設置真空閥。
9.根據(jù)權利要求8所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是所述真空容器側壁設有檢測和控制所述加熱板加熱溫度的溫度傳感器。
10.根據(jù)權利要求8所述的鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，其特征是所述真空容器內(nèi)放入需要進行擴散焊接的鈦薄板和鋁板后，與其上蓋之間焊接固定，再利用所述真空系統(tǒng)實現(xiàn)真空狀態(tài)。
全文摘要
一種鈦鋁復合金屬炊鍋的制造方法，開發(fā)出了一種新的現(xiàn)代廚房高端炊具材料的獲取及高端炊具產(chǎn)品制造的特殊工藝。其制造方法包括先將待復合的鈦薄板和鋁板圓片的結合面打磨拋光，然后放入真空容器中，在真空度10-2-10-5Pa，保持溫度在520~600℃，壓強6~12N/mm2的工藝條件下，進行真空擴散焊接，真空擴散焊接時間為0.5~1小時；自然冷卻至室溫，從真空容器中取出，為鈦鋁復合板成品；將鈦鋁復合板成品經(jīng)拉伸模具拉伸成型，成為鍋體結構，經(jīng)過對鍋胚件切邊，修磨，內(nèi)外表面拋光，外表面陽極化，鍋體打孔，并配置合適的手柄或鍋耳成為炊鍋成品。其方法所制造的炊具可以在任何爐具上使用，與傳統(tǒng)鍋具比較，特點突出。
文檔編號B23K103/10GK102151980SQ20111005795
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權日2011年3月11日
發(fā)明者宋洪海 申請人:宋洪海