一种电弧熔射金属涂层的方法及锅具技术

本申请提供一种电弧熔射金属涂层的方法，包括将钛金属丝以及不锈钢丝通过送丝滚轮分别送入至两个导电通道中并分别带正负相反的电荷，两者相互靠近产生电弧热源熔化钛金属丝以及不锈钢丝，然后使用压缩空气雾化并喷射至锅胚表面以形成熔射层。本申请采用钛金属丝和不锈钢丝通过电弧熔射形成锅胚内表面的熔射层，集两种材料之优，兼顾耐腐蚀性和耐磨性；所形成的的熔射层的表面硬度为HRC45~HRC65，能够经受锅铲或者贝壳类食材的磨损，且熔射层的孔隙率小于5%，有效减少了腐蚀介质通过孔隙传输到熔射层和锅坯基材界面，降低引起氧化导致熔射层发生剥落现象，从而具有更好的耐腐蚀性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧熔射金属涂层的方法及锅具


[0001]本专利技术涉及烹饪器具
，具体涉及一种电弧熔射金属涂层的方法及锅具。

技术介绍

[0002]随着太空科技的快速发展，宇航员在太空中能够使用一些厨电及烹饪器具，提升太空生活品质。由于太空环境的特殊性，厨电及烹饪器具的安全性以及使用合格品质尤为重要，对于厨电及烹饪器具的要求也相比于正常普通环境下更为严格。
[0003]申请人基于参与研发的太空厨房项目，开发了用于太空仓烹饪的烹饪容器涂层技术，解决航天员在太空仓中的烹饪需求，申请人进一步研究将其应用于家用烹饪产品，尤其针对家用高温烹饪器具进行深入研究，产生了本申请的一种电弧熔射金属涂层的方法及锅具，提升用户的使用卫生。
[0004]现有常规技术的烹饪器具中，常见地在锅胚基材上熔射金属层，如不锈钢熔射层或钛金属熔射层，以提升锅具的耐磨性能以及与不粘层的结合力，现有技术的熔射技术中难以将熔射层均匀喷涂至锅具内表面，影响锅具品质且涂层易脱落；且现有技术的熔射技术中虽然提升了锅具的耐磨性，当锅具在长期的烹饪使用过程中，还容易受到腐蚀，现有技术的锅具熔射层的耐腐蚀性有待提升，各锅具难以兼顾锅具耐磨耐腐蚀性及耐酸性。
[0005]众所周知，不锈钢中所含的重金属成分过高，尤其烹饪容器要获得越强的耐酸、抗摩擦性能，选用的不锈钢中的重金属含量越高，长期烹饪使用，可能会让用户摄入较多的重金属成分，不利于用户的饮食安全。而钛金属性质稳定，耐腐蚀，金属钛的表面覆盖着一层极薄的自然生成的氧化膜钛和氧化物 ( TiO2 ) 。这层薄膜也可以称为 " 钛锈 "，但与铁锈不同，这层致密氧化膜常温下不与硝酸，稀硫酸，稀盐酸以及酸中之王——王水反应，在绝大多数自然条件下性质相当稳定 ，具有良好的耐腐蚀特点。但钛金属的耐热温度偏低，在650℃以上加热时，钛与氧强烈反应，而在700℃以上时，则与氮也发生反应，而家用烹饪，如天然气的火焰温度可高达600
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800度，因此在烹饪容器中，虽然具有较好的耐腐蚀效果，由于其耐高温蠕变性能较差，使得其作为涂层的耐剥落性能不佳。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种电弧熔射金属涂层的方法及锅具，用以至少解决
技术介绍
中所记载的技术问题之一。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种电弧熔射金属涂层的方法，包括以下步骤：S1、通过送丝滚轮将两根不同的金属丝材分别送入至两个导电通道中，并分别被赋予正负相反的电性，其中一根金属丝材为钛金属丝或钛合金丝材，另一金属丝材为不锈钢丝；S2、所述两根金属丝材在导电通道的引导下互相靠近，直至其伸出导电通道的出口并在预设位置产生电弧热源熔合所述两根金属丝材，得到熔化混合物；S3、通过压缩空气将钛金属丝和不锈钢丝的熔化混合物雾化形成金属细滴，并依
靠空气流喷射至锅胚内表面并形成熔射层。
[0008]以上技术方案中，钛作为一种活性金属，可以降低熔滴的表面张力，提高熔化粒子的流动性，降低了熔射层的热膨胀系数，减少了熔射层内应力，从而起到降低孔隙率提高致密度的效果，较低的孔隙率可以有效减少腐蚀介质通过孔隙传输到锅坯基材界面，从而引起氧化导致熔射层发生剥落现象，具有更好的耐腐蚀性，采用钛金属结合不锈钢的混合金属而熔射至锅胚内表面形成的熔射层，兼具耐腐蚀性和耐磨性，极大地提升了锅具的使用寿命以及使用质量，提升用户使用体验。
[0009]可选地，两根金属丝材之一为钛金属丝材，另一为不锈钢丝材，单位长度内钛金属丝与另一根所述的金属丝材的重量比为1：（1.5~2）。
[0010]可选地，所述钛金属丝与不锈钢丝的送丝速率相等。
[0011]以上技术方案中，两根金属丝材的送机速率相等，从而使得各个时间点的金属熔化混合物中两个金属含量均相等，从而使得金属细滴在喷射过程中各金属的含量相等，进而使得锅胚内表面上的熔射层各处的耐腐蚀性和耐磨性均得以保证且平衡，提升用户使用体验。
[0012]可选地，所述预设位置为金属细滴的初始位置与所述锅胚内表面的垂直距离D，D为70~180mm。
[0013]可选地，所述压缩空气的气压为0.5~0.8MPa。
[0014]可选地，所述熔射的熔射温度在2800℃~4350℃，进一步地，所述熔射的熔射温度在4000℃，4000℃的熔射温度一方面使得丝材瞬间熔化，加快熔射工作效率，且避免其过早固化而带来与锅胚基材未牢固结合的弊端；另一方面4000℃的熔射温度下助于生成钛铬镍的硬性合金化合物，提升熔射层的硬度。
[0015]以上技术方案中，雾化的金属细滴方便其较为均匀地喷涂至锅胚内表面上，金属细滴经压缩空气而呈锥形喷射，70~180mm的喷射距离一方面以保证雾化的金属细滴得以较大范围的扩散，避免其堆积一处，如若喷射距离小于70mm，金属细滴在空气流的带动下未来得及扩散而容易在锅胚内表面小范围较快地堆积；另一方面又防止距离太远而导致金属细滴喷射出锅胚内表面外而浪费，或者防止因距离太远而导致金属细滴速度减缓而喷涂不到所需位置处，如果喷射距离大于180mm，金属细滴扩散面积范围较大，虽然易于熔射层均匀喷射于锅胚内表面，但此时金属细滴较为稀薄，需进行较长时间的喷射，喷射效率较低，且不易控制锅胚内表面喷射覆盖区域，还容易造成材料的浪费。本申请中喷射距离具体可以为70 mm、80 mm、90 mm、100 mm、110 mm、120 mm、130 mm、140 mm、150 mm、160 mm、170 mm、180 mm。两个导电通道分别与电源的正负极相连，钛金属和不锈钢进入不同的导电通道时即携带正负相反的电荷，导电通道分为前段和后段，两个导电通道的前段互相平行且分别与电源的正负极连接，两个导电通道的后段之间的距离相互趋向于接近，从而引导钛金属丝和不锈钢丝相互靠近，钛金属丝和不锈钢丝伸出导电通道后沿着两个导电通道后段的引导方向继续向前移动，直至两者间距足够近时会产生电弧热源并被熔化。
[0016]可选地，钛金属丝与不锈钢丝的直径相等，均为2.0mm，直径相等的钛金属丝及不朽钢丝等速进入导电通道并发生电弧熔射，保证两者体积含量的均衡性，同时金属细滴的喷射时长为5~10秒，以形成厚度为0.2~0.8mm的熔射层。熔射层过薄会导致影响其耐腐蚀和耐磨损的性能，过厚又会导致锅具整体重量较大，影响用户体验，具体地，熔射层的厚度可
以为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm。
[0017]可选地，所述导电通道的出口沿所述锅胚内表面摆动，以使得所述金属细滴的初始位置与所述锅胚内表面的垂直距离保持恒定，并将所述金属细滴喷射覆盖整个锅胚内表面。
[0018]以上技术方案中，因锅胚一般包括锅底和弧形状的锅侧壁，而现有很多锅具的的锅底也为圆底以实现聚油效果，因此在喷射锅具熔射层时，若仅仅改变金属细滴的喷射方向，会导致金属细滴喷射至锅胚内表面的垂直距离发生变化，进而会导致锅胚内表面各处的熔射层厚度明显不均，影响熔射层的品质。
[0019]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧熔射金属涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过送丝滚轮将两根不同的金属丝材分别送入至两个导电通道中，并分别被赋予正负相反的电性，其中一根金属丝材为钛金属丝或钛合金丝材，另一金属丝材为不锈钢丝；S2、所述两根金属丝材在导电通道的引导下互相靠近，直至其伸出导电通道的出口并在预设位置产生电弧热源熔合所述两根金属丝材，得到熔化混合物；S3、通过压缩空气将钛金属丝和不锈钢丝的熔化混合物雾化形成金属细滴，并依靠空气流喷射至锅胚内表面并形成熔射层。2.根据权利要求1所述的一种电弧熔射金属涂层的方法，其特征在于，两根金属丝材之一为钛金属丝材，另一为不锈钢丝材，单位长度内所述钛金属丝与不锈钢丝的重量比为1：（1.5~2）。3.根据权利要求2所述的一种电弧熔射金属涂层的方法，其特征在于，所述钛金属丝与不锈钢丝的送丝速率相等。4.根据权利要求1所述的一种电弧熔射金属涂层的方法，其特征在于，所述预设位置为金属细滴的初始位置与所述锅胚内表面的垂直距离D，D为70~180mm。5.根据权利要求3所述的一种电弧熔射金属涂层的方法，其特征在于，所述导电通道的出口沿所述锅胚内表面摆动，以使得所述金属细滴的初始位置与所述锅胚内表面的垂直距离保...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱泽春，潘少卿，徐嘉悦，李红亮，
申请(专利权)人：九阳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：