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電磁水表管道的制作方法與工藝

文檔序號:12891778閱讀:285來源:國知局
電磁水表管道的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及水表計(jì)流領(lǐng)域,尤其涉及一種電磁水表管道。

背景技術(shù):
目前,水表的應(yīng)用非常廣泛,有直接接電使用的水表,有電池供電電磁水表,直接接電水表使用起來很不方便,斷電便停止記流。而電池供電電磁水表解決了這方面的不便,不需要苛刻的工作條件。但是,現(xiàn)有的電池供電電磁水表的管道設(shè)計(jì)很復(fù)雜,安裝攜帶都不方便,且力學(xué)性能和耐磨性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,提出一種電磁水表管道。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是,提出一種電磁水表管道,由鋁合金制成,其包括:兩個(gè)端口,所述兩個(gè)端口呈圓柱形;中間部,所述中間部呈腰鼓狀,兩平面相互平行、兩弧面互相對稱;兩承接部位,所述兩承接部位連接所述兩個(gè)端口和所述中間部位,使電磁水表管道呈兩端開口大中間開口小的通道結(jié)構(gòu);所述鋁合金成分按質(zhì)量百分比為:Si1~2%,F(xiàn)e0.1~0.2%,Mn0.2~0.4%,Cu0.5~2%,Mg1.5~3.5%,Zn6~10%,Ce0.1~0.25%,Y0.1~0.2%,余量為鋁,其中Ce與Y的比值為1~2∶1。本發(fā)明的鋁合金配比中,加入0.1~0.2%的Si可以改善流動性能,同時(shí)提高合金的抗拉強(qiáng)度和硬度,如果加入量過大,會結(jié)晶析出Si,導(dǎo)致鋁合金的切削性降低,合金中的Cu元素也會形成Al-Mg-Cu合金,增強(qiáng)合金的力學(xué)性能,但是Cu元素加入量過大會導(dǎo)致鋁合金的耐蝕性降低,Zn的加入可以提高合金的致密性,而且Zn在Al中的溶解度大,可以提高鋁合金的強(qiáng)度,在合金中加入Ce和Y元素,Ce和Y的內(nèi)層電子處于不飽和狀態(tài),而且原子半徑較大,容易失去電子層最外層的兩個(gè)S電子和次外層的一個(gè)5d電子,可以與鋁合金中的氣體還有雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng),對鋁合金溶體起到凈化的作用,Ce和Y還可以固溶在基體中,與空位之間具有較強(qiáng)的相互作用能,可以阻止位錯與溶質(zhì)原子的遷移,Ce和Y在鋁合金從液相結(jié)晶的過程中還可以細(xì)化晶粒,釘扎位錯,而Ce與Y的比值為1~2:1時(shí),可以起到最大的協(xié)同作用,最大限度提升鋁合金的性能。進(jìn)一步的,所述中間部設(shè)有條形突起,所述條形突起中八根條形突起環(huán)繞中間部,所述中間部的兩平面各設(shè)有八根橫向條形突起,所述八個(gè)橫向條形突起分為兩排,其均勻分布在中間部平面上與環(huán)繞條形突起垂直交錯;每個(gè)平面均設(shè)有四個(gè)螺紋通孔;所述螺紋通孔處于所述條形突起的空隙處,上述兩平面相互對稱;中間部兩弧面對稱設(shè)有兩個(gè)第一通槽,所述第一通槽由一個(gè)圓槽和一個(gè)圓臺形槽組成,所述圓槽和所述圓臺形槽為同軸槽。進(jìn)一步的,所述兩承接部其一承接部設(shè)有一個(gè)第二通槽,所述第二通槽由一個(gè)圓槽和一個(gè)圓臺形槽組合而成;所述兩承接部位的另一承接部對稱設(shè)有兩個(gè)第一耳座。進(jìn)一步的,所述兩個(gè)端口與所述兩承接部位的連接處各均勻設(shè)有四個(gè)第二耳座。進(jìn)一步的,所述Mg、Si含量比值為2~2.5∶1。在合金中加入Mg元素,可以形成Al-Mg-Si合金,在合金形成的過程中,會析出Mg2Si中間相,此中間相呈彌散狀態(tài),會促使d固溶體結(jié)晶點(diǎn)陣發(fā)生畸變,從而提高鋁合金的力學(xué)強(qiáng)度,但是如果Mg、Si元素的比值過大,會使熔鑄過程中,Mg被氧化形成雜質(zhì),使鋁合金變脆。進(jìn)一步的,元素Ce與Y的總量按質(zhì)量百分比不大于0.3%。由于Ce與Y在鋁液中的溶解度不大,所以要嚴(yán)格控制Ce與Y如果加入的量過大,Ce與Y元素反而會在晶界上析出,形成低熔點(diǎn)共晶體,降低的鋁合金的性能。一種電磁水表管道的制備方法,S1:將熔煉爐預(yù)熱至200~300℃;S2:配置所述成分的原料,將原料混合均勻后,加入熔煉爐中升溫至680~700℃完全熔化為鋁液,其中原料鋁分3~5次分別加入;S3:向鋁液中加入質(zhì)量百分比為0.5~0.8%的精煉劑,加入質(zhì)量比為1.5~2∶4~5∶1的氟化鈉,氯化鈉,氯化鉀混合物,所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比1.5~2%;所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)60~70%的六氯乙烷,10~20%的氟硅酸鈉,10~20%的光鹵石的混合物,經(jīng)過除氣精煉15~20min后靜置5~10min,將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠,鋁錠加工后得到半成品;S4:將半成品放入到摩爾比為18~20∶1的磷酸鈉溶液或與硼酸鈉溶液的混合溶液中,使用非對稱交流電源等離子電解50~70min,洗凈后放入成分為硫酸鎳410~500g/L,氯化鎳5~9g/L,硼酸41~60g/L,碳化硅50~100g/L,應(yīng)力消除劑1~3g/L,分散劑0.1~0.3g/L的電鍍液中,電鍍20~30min得到電磁水表管道成品,在電鍍中加入厚度為8~10nm的石墨烯片,所述石墨烯片尺寸為100~200nm。在加入原料之前,對熔煉爐進(jìn)行預(yù)熱,可以減少原料加入后形成過多的鋁渣,減少雜質(zhì)的產(chǎn)生,而將原料鋁分批加入,可以保證其他元素的原料與鋁之間可以充分混合,保證熔煉的質(zhì)量。質(zhì)量百分?jǐn)?shù)60~70%的六氯乙烷,10~20%的氟硅酸鈉,10~20%的光鹵石的混合物可以在高溫下快速分解,與鋁液中的氫和雜質(zhì)結(jié)合溢出到鋁液的表面,保證鋁液熔煉后具有較好的性能,通過使用本發(fā)明提供的混合物,通過協(xié)同作用更能提高與氫和雜質(zhì)的結(jié)合能力,得到的最終產(chǎn)物性能更好。質(zhì)量比為1.5~2∶4~5∶1的氟化鈉,氯化鈉,氯化鉀混合物對鋁合金熔煉細(xì)化效果好,實(shí)際利用率高,使用量大大節(jié)?。豢梢愿鶆虻剡M(jìn)入所有待細(xì)化的鋁合金液,故細(xì)化后的組織均勻,無粗細(xì)晶粒交錯的混晶區(qū),從而大大提高了合金的強(qiáng)度和延伸率,減少了裂紋等廢品;使細(xì)化處理和合金液凝固時(shí)間大為縮短,提高了生產(chǎn)效率。首先對半成品表面進(jìn)行等離子電解,然后使用電鍍液進(jìn)行電鍍能夠增強(qiáng)電鍍層的結(jié)合力,有效防止電鍍層的脫落,本發(fā)明中使用硫酸鎳410~500g/L,氯化鎳5~9g/L,碳化硅50~100g/L,可以形成鎳和碳化硅的復(fù)合層,同時(shí)加入石墨烯片,形成的多相電鍍層可以有效提高鋁合金表面的性能,最終鋁合金的耐磨性,耐蝕性都有很大的提升,并且本發(fā)明中使用納米厚度和尺寸的石墨烯片,可以更好地復(fù)合在鎳-碳化硅復(fù)合層中,與鎳-碳化硅復(fù)合層協(xié)同發(fā)揮最大的作用。進(jìn)一步的,所述精煉過程中,從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體,所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5~6∶1。CC14可以在高溫時(shí)分解為C和氯氣,氯氣可以與鋁生成AlCl3氣體,同時(shí)氯氣也可以與氫氣結(jié)合生成HCl,因此CCl4的加入,不但可以與氫氣結(jié)合,帶出氫氣,還可以生成另外的氣體,從另一方面,大大增加了氣泡的含量,有利于鋁液中氫氣的去除,而由于HCl屬于刺激性的氣體,因此,N2和CCl4的比例要合適,避免污染作業(yè)環(huán)境。進(jìn)一步的,精煉中還加入占鋁液總質(zhì)量1~2%的Al-Sr-Ti合金,所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分比含量為0.5~1%,Ti元素摩爾百分比含量為2~3%。一般在合金鋁的熔煉中,會加入鈉鹽,由于鈉是化學(xué)活潑性元素,在變質(zhì)處理中氧化、燒損激烈、冒白色煙霧,對人體和環(huán)境都有危害,操作也不太安全,特別是易使坩堝腐蝕損壞,它的充分變質(zhì)有效時(shí)間短,一般不超過1h。鈉還使Al-Mg系合金的粘性增加,惡化鑄造性能,當(dāng)鈉量多時(shí),還會使合金的晶粒催化,而Ti加入到鋁液中可以起到細(xì)化晶粒的作用,與Al形成TiAl3,能夠有效地細(xì)化晶粒和防止裂紋,Sr加入后氧化燒損也比鈉鹽小,有效變質(zhì)持續(xù)時(shí)間長,對熔煉爐的腐蝕性也比鈉鹽小,因而可使熔煉爐的使用壽命延長。這種變質(zhì)法操作也比使用鈉鹽安全衛(wèi)生,不產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的氣體,變質(zhì)效果也比鈉鹽好,一般有80-90%的良好變質(zhì)合格率。使用Sr元素摩爾百分比含量為0.5~1%,Ti元素摩爾百分比含量為2~3%的Al-Sr-Ti合金可以使Sr和Ti對鋁合金的優(yōu)化效果協(xié)同,還能減少Sr的使用量,降低成本,Sr和Ti與鋁形成的合金比重比Al大,如果加入量過大,會發(fā)生沉降,形成夾雜物,不利于提高鋁合金的性能,經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn),使用占鋁液總質(zhì)量1~2%的Al-Sr-Ti合金效果最好。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,安裝便捷,攜帶方便,測量精度高,具有較強(qiáng)的耐磨性和力學(xué)性能,應(yīng)用廣泛,工作時(shí)無需苛刻的運(yùn)行條件。附圖說明圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明A-A的剖視圖。圖3為本發(fā)明B-B的剖視圖。圖4為本發(fā)明的俯視圖。具體實(shí)施方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。一種電磁水表管道100包括:兩個(gè)端口110、中間部120,及承接部130,承接部130平潤連接兩個(gè)端口110和中間部120,使電池供電點(diǎn)磁水表管道100呈兩端開口大中間開口小的通道結(jié)構(gòu)。所述兩個(gè)端口110呈圓柱形;所述中間部位120呈腰鼓狀,兩個(gè)平面相互平行,兩個(gè)弧面相互對稱;所述兩承接部位130平潤連接所述端口部位110和所述中間部位120,使管道100形呈兩端開口大中間開口小的通道結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可使電磁供電電磁水表記流更精確。所述中間部120設(shè)有條形突起121,所述條形突起中八根條形突起環(huán)繞中間部120,所述中間部的兩平面各設(shè)有八根橫向條形突起,所述八個(gè)橫向條形突起分為兩排,其均勻分布在中間部平面上與環(huán)繞條形突起垂直交錯;每個(gè)平面均設(shè)有四個(gè)螺紋通孔;所述螺紋通孔處于所述條形突起的空隙處,上述兩平面相互對稱;所述中間部兩弧面對稱設(shè)有兩個(gè)第一通槽122,第一通槽122由一個(gè)圓槽和一個(gè)圓臺形槽組成,所述圓槽和所述圓臺形槽為同軸槽。所述兩承接部位130其一承接部位設(shè)有一個(gè)通槽132,所述通槽132與上述中間部位的兩個(gè)通槽122,兩承接部位的另一承接部位設(shè)有兩個(gè)耳座131,所述兩耳座處于正對位置,耳座131便于電磁水表管道100的安裝攜帶。所述兩個(gè)端口與兩承接部位的連接處各均勻設(shè)有四個(gè)耳座140,所述耳座140便于電池供電水表管道的安裝。本發(fā)明電磁水表管道的制備方法的實(shí)施例如下:實(shí)施例1S1:將熔煉爐預(yù)熱至200℃;S2:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:Si1%,F(xiàn)e0.2%,Mn0.2%,Cu0.5%,Mg2.5%,Zn6%,Ce0.2%,Y0.1%,余量為鋁,將原料混合均勻后,加入熔煉爐中升溫至680℃完全熔化為鋁液,其中原料鋁分3次分別加入;S3:向鋁液中加入占鋁液總質(zhì)量1%的Al-Sr-Ti合金,所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分比含量為0.5%,Ti元素摩爾百分比含量為2%,加入質(zhì)量百分比為0.8%的精煉劑,加入質(zhì)量比為1.5∶4∶1的氟化鈉,氯化鈉,氯化鉀混合物,所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比1.5%;所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)70%的六氯乙烷,20%的氟硅酸鈉,10%的光鹵石的混合物,經(jīng)過除氣精煉20min后靜置10min,精煉過程中,從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體,所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5∶1,將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠,鋁錠加工后得到半成品;S4:將半成品放入到摩爾比為18∶1的磷酸鈉溶液或與硼酸鈉溶液的混合溶液中,使用非對稱交流電源等離子電解50min,洗凈后放入成分為硫酸鎳500g/L,氯化鎳9g/L,硼酸60g/L,碳化硅50g/L,應(yīng)力消除劑1g/L,分散劑0.3g/L的電鍍液中,電鍍30min得到電磁水表管道成品,在電鍍中加入厚度為8nm的石墨烯片,所述石墨烯片尺寸為200nm。實(shí)施例2S1:將熔煉爐預(yù)熱至300℃;S2:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:Si1.5%,F(xiàn)e0.1%,Mn0.3%,Cu2%,Mg3%,Zn6%,Ce0.15%,Y0.1%,余量為鋁,將原料混合均勻后,加入熔煉爐中升溫至700℃完全熔化為鋁液,其中原料鋁分5次分別加入;S3:向鋁液中加入占鋁液總質(zhì)量1.5%的Al-Sr-Ti合金,所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分比含量為1%,Ti元素摩爾百分比含量為3%,加入質(zhì)量百分比為0.5%的精煉劑,加入質(zhì)量比為1.7∶4∶1的氟化鈉,氯化鈉,氯化鉀混合物,所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比2佩所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)65%的六氯乙烷,15%的氟硅酸鈉,20%的光鹵石的混合物,經(jīng)過除氣精煉20min后靜置10min,精煉過程中,從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體,所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為6∶1,將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠,鋁錠加工后得到半成品;S4:將半成品放入到摩爾比為20∶1的磷酸鈉溶液或與硼酸鈉溶液的混合溶液中,使用非對稱交流電源等離子電解70min,洗凈后放入成分為硫酸鎳450g/L,氯化鎳6g/L,硼酸50g/L,碳化硅60g/L,應(yīng)力消除劑2g/L,分散劑0.2g/L的電鍍液中,電鍍25min得到電磁水表管道成品,在電鍍中加入厚度為9nm的石墨烯片,所述石墨烯片尺寸為100nm。實(shí)施例3S1:將熔煉爐預(yù)熱至260℃;S2:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:Si1.5%,F(xiàn)e0.2%,Mn0.4%,Cu0.5%,Mg3.2%,Zn6%,Ce0.1%,Y0.1%,余量為鋁,將原料混合均勻后,加入熔煉爐中升溫至680℃完全熔化為鋁液,其中原料鋁分4次分別加入;S3:向鋁液中加入占鋁液總質(zhì)量1.5%的Al-Sr-Ti合金,所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分比含量為0.8%,Ti元素摩爾百分比含量為2%,加入質(zhì)量百分比為0.6%的精煉劑,加入質(zhì)量比為1.8∶4∶1的氟化鈉,氯化鈉,氯化鉀混合物,所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比2%;所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)60%的六氯乙烷,20%的氟硅酸鈉,20%的光鹵石的混合物,經(jīng)過除氣精煉20min后靜置10min,精煉過程中,從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體,所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5∶1,將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠,鋁錠加工后得到半成品;S4:將半成品放入到摩爾比為20∶1的磷酸鈉溶液或與硼酸鈉溶液的混合溶液中,使用非對稱交流電源等離子電解60min,洗凈后放入成分為硫酸鎳500g/L,氯化鎳9g/L,硼酸60g/L,碳化硅80g/L,應(yīng)力消除劑3g/L,分散劑0.1g/L的電鍍液中,電鍍26min得到電磁水表管道成品,在電鍍中加入厚度為10nm的石墨烯片,所述石墨烯片尺寸為200nm。實(shí)施例4S1:將熔煉爐預(yù)熱至200℃;S2:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:Si1.2%,F(xiàn)e0.15%,Mn0.3%,Cu1%,Mg2.5%,Zn8%,Ce0.15%,Y0.1%,余量為鋁,將原料混合均勻后,加入熔煉爐中升溫至690℃完全熔化為鋁液,其中原料鋁分3次分別加入;S3:向鋁液中加入占鋁液總質(zhì)量2%的Al-Sr-Ti合金,所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分比含量為1%,Ti元素摩爾百分比含量為2%,加入質(zhì)量百分比為0.8%的精煉劑,加入質(zhì)量比為1.6∶4.5∶1的氟化鈉,氯化鈉,氯化鉀混合物,所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比1.8%;所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)70%的六氯乙烷,20%的氟硅酸鈉,10%的光鹵石的混合物,經(jīng)過除氣精煉17min后靜置8min,精煉過程中,從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體,所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5.5∶1,將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠,鋁錠加工后得到半成品;S4:將半成品放入到摩爾比為18∶1的磷酸鈉溶液或與硼酸鈉溶液的混合溶液中,使用非對稱交流電源等離子電解60min,洗凈后放入成分為硫酸鎳500g/L,氯化鎳7g/L,硼酸50g/L,碳化硅100g/L,應(yīng)力消除劑1g/L,分散劑0.1g/L的電鍍液中,電鍍20~30min得到電磁水表管道成品,在電鍍中加入厚度為8nm的石墨烯片,所述石墨烯片尺寸為160nm。實(shí)施例5S1:將熔煉爐預(yù)熱至280℃;S2:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:Si1%,F(xiàn)e0.1%,Mn0.4%,Cu2%,Mg2%,Zn10%,Ce0.1%,Y0.1%,余量為鋁,將原料混合均勻后,加入熔煉爐中升溫至700℃完全熔化為鋁液,其中原料鋁分3次分別加入;S3:向鋁液中加入占鋁液總質(zhì)量1%的Al-Sr-Ti合金,所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分比含量為1%,Ti元素摩爾百分比含量為3%,加入質(zhì)量百分比為0.8%的精煉劑,加入質(zhì)量比為2∶5∶1的氟化鈉,氯化鈉,氯化鉀混合物,所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比1.5%;所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)60%的六氯乙烷,20%的氟硅酸鈉,20%的光鹵石的混合物,經(jīng)過除氣精煉18min后靜置6min,精煉過程中,從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體,所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為6∶1,將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠,鋁錠加工后得到半成品;S4:將半成品放入到摩爾比為20∶1的磷酸鈉溶液或與硼酸鈉溶液的混合溶液中,使用非對稱交流電源等離子電解70min,洗凈后放入成分為硫酸鎳410g/L,氯化鎳9g/L,硼酸50g/L,碳化硅70g/L,應(yīng)力消除劑2g/L,分散劑0.2g/L的電鍍液中,電鍍30min得到電磁水表管道成品,在電鍍中加入厚度為10nm的石墨烯片,所述石墨烯片尺寸為100nm。對比例1本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:配置的原理成分中,Mg、Si元素的含量比為3∶1。對比例2本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:配置的原理成分中,Ce、Y的百分比總含量為2%。對比例3本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:不加入Al-Sr-Ti合金。對比例4本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:精煉中不從底部通入氣體。對比例5本對比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:電鍍液中不加入石墨烯片。表1實(shí)施例與對比例性能對比數(shù)據(jù)由實(shí)施例和對比例的性能對比可以看出,本發(fā)明制備的電磁水表管道具有較好的耐磨性和力學(xué)性能。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
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