具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋的制造工藝的制作方法
【專利摘要】具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋的制造工藝，包括具有容納腔的鋁鍋體和通過焊接工藝復(fù)合在鋁鍋體的底部外側(cè)面上的不銹鋼片；鋁鍋體與不銹鋼片之間采用如下焊接工藝：（1）準(zhǔn)備待焊接的不銹鋼片和鋁鍋體，其中不銹鋼片是400系列的鐵素體不銹鋼；在不銹鋼片和鋁鍋體之間設(shè)置焊料；（2）在不銹鋼片的外側(cè)設(shè)置外導(dǎo)熱靠板，在鋁鍋體的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)導(dǎo)熱靠板，外導(dǎo)熱靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板同時都是45號碳素鋼材質(zhì)，并且外導(dǎo)熱靠板的厚度大于內(nèi)導(dǎo)熱靠板的厚度；（3）通過設(shè)備對外導(dǎo)熱靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板加壓和加熱，壓力值大于7.5kgf/cm2,加熱溫度使不銹鋼片的內(nèi)側(cè)能夠熔融。這樣不僅能夠提高焊接溫度的升速，也能夠大大提高不銹鋼片與鋁鍋體之間的復(fù)合焊接后的結(jié)合力。
【專利說明】具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋的制造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋產(chǎn)品，特殊是涉及該種鍋具的制造工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的復(fù)合鍋具，一般采用鑄造成型，但也有采用焊接成型的工藝制造的案例。在 現(xiàn)有技術(shù)中在不銹鋼鍋體的外側(cè)焊接鋁板的工藝已經(jīng)比較成熟，但是倒過來在鋁鍋體的底 部外側(cè)焊接不銹鋼片特別是400系列的鐵素體不銹鋼（也稱不銹鐵)的工藝卻至今沒有人解 決。我們檢索相關(guān)專利文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)如申請?zhí)枮?01120406816. 6的實用新型專利，披露將不銹 鋼片焊接在鋁鍋體底部的結(jié)構(gòu)，但是并未披露如何焊接的方法，為此無法得知其焊接強(qiáng)度 是否符合使用的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 經(jīng)過我們的大量實驗，在焊接采用的不銹鋼材質(zhì)、外導(dǎo)熱靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板的材 質(zhì)及其厚度、加熱溫度、加壓的壓力等任何的一個方面的改變，都將影響焊接的質(zhì)量，針對 現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種涉及具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋的制造工藝，包括具有 容納腔的鋁鍋體和通過焊接工藝復(fù)合在所述鋁鍋體的底部外側(cè)面上的不銹鋼片；其特征在 于，所述鋁鍋體與不銹鋼片之間采用如下焊接工藝： (1) 準(zhǔn)備待焊接的不銹鋼片和鋁鍋體，其中不銹鋼片是400系列的鐵素體不銹鋼；在不 銹鋼片和鋁鍋體之間設(shè)置焊料； (2) 在不銹鋼片的外側(cè)設(shè)置外導(dǎo)熱靠板，在鋁鍋體的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)導(dǎo)熱靠板，所述外導(dǎo)熱 靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板同時都是45號碳素鋼材質(zhì)，并且所述外導(dǎo)熱靠板的厚度大于所述內(nèi)導(dǎo) 熱靠板的厚度； (3) 通過設(shè)備對所述外導(dǎo)熱靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板加壓和加熱，壓力值大于7. 5kgf/cm2， 加熱溫度使不銹鋼片的內(nèi)側(cè)能夠熔融。
[0004] 其中所不銹鋼片采用的400系列的鐵素體不銹鋼，也稱不銹鐵，導(dǎo)熱性能比奧氏 體好，熱膨脹系數(shù)比奧氏體小，耐熱疲勞，焊縫部位的機(jī)械性能也比較好。在具體加工時可 以采用高頻壓力焊接機(jī)實施焊接。
[0005] 其中，所述壓力在物理學(xué)上稱之為"壓強(qiáng)"，指垂直作用在單位面積上的力。
[0006] 根據(jù)上述技術(shù)方案，由于其采用了 45號碳素鋼材質(zhì)作為所述外導(dǎo)熱靠板31和內(nèi) 導(dǎo)熱靠板32,由于45號碳素鋼含碳量高于A3鋼，其不僅硬度優(yōu)于A3鋼，而且我們還發(fā)現(xiàn) 其在受壓加熱的情況下導(dǎo)熱性能也優(yōu)于A3鋼，經(jīng)過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，在設(shè)定的加熱功率下和 壓力下，45號碳素鋼材質(zhì)的板體的導(dǎo)熱速度比A3鋼提高了大約15秒到25秒左右，但這種 加熱速度的提高對需要加熱的焊接過程來說非常重要，至少減少了不銹鋼片及鋁鍋體的表 面的氧化深度，從而便利于后續(xù)的外表面噴涂，金屬表面的氧化層越深噴涂效果越差。其次 由于所述外導(dǎo)熱靠板的厚度大于所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板的厚度，為此使所述不銹鋼片的升溫速度 與所述鋁鍋體的升溫速度同步，或者大大加快了不銹鋼片相對于鋁鍋體的加熱速度。當(dāng)然 為了能夠達(dá)到同樣的升溫效果，還可以在所述外導(dǎo)熱靠板上設(shè)置更大功率的加熱裝置。另 夕卜，由于對所述外導(dǎo)熱靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板施加的壓力值大于7. 5kgf/cm2,甚至可以提高到 7. 8kgf/cm2到8. 2kgf/cm2之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于錯片復(fù)合焊接在不銹鋼鍋外側(cè)使用的大約6kgf/ cm2的壓力，這樣不僅能夠提高焊接溫度的升速，也能夠大大提高所述不銹鋼片與鋁鍋體之 間的復(fù)合焊接后的結(jié)合力。
[0007] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，在所述步驟（1)中配備不銹鋼片時，事先在不銹鋼片 的內(nèi)側(cè)設(shè)置多個凸起，這樣能夠再次提高不銹鋼片與鋁鍋體之間的復(fù)合焊接后的結(jié)合力； 并且在焊接開始時也能夠利用多個凸起之間的間隙空間收藏焊料，讓焊料不易外流。其中 所述凸起可以均勻地分布在不銹鋼片的內(nèi)側(cè)，而所述凸起可以采用滾壓或沖壓的方式形 成。
[0008] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，在所述步驟（1)中配備鋁鍋體時，事先在鋁鍋體的底 部外側(cè)面上設(shè)置有與所述不銹鋼片上的凸起適配的小凹陷；這樣，借助所述凸起和所述小 凹陷的結(jié)合，增加所述鋁鍋體和所述不銹鋼片之間的復(fù)合焊接后的結(jié)合力和熔接面積。其 中，所述事先在鋁鍋體的底部外側(cè)面上設(shè)置小凹陷，也可以解讀為事先在鋁鍋體的底部外 側(cè)面上設(shè)置的是小凸起，因為凸起是凹陷在鋁鍋體底面上是相對的結(jié)構(gòu)。
[0009] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，在所述步驟（1)中設(shè)置焊料時，將所述焊料配置在所 述小凹陷內(nèi)。這樣，能夠利用所述小凹陷首先收納焊料，便于涂覆焊料的過程。
[0010] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，在所述步驟（1)中配備鋁鍋體時，事先在鋁鍋體的 底部外側(cè)面上設(shè)置有與所述不銹鋼片適配的凹坑，所述凹坑的深度小于不銹鋼片的主體厚 度。這樣能夠借助于所述凹坑對不銹鋼片予以定位，并且復(fù)合焊接后，能夠?qū)⑺霾讳P鋼片 沖壓到所述凹坑內(nèi)并與所述鋁鍋體外表面平齊，這樣能夠借助往外融化的不銹鋼片對所述 凹坑起收口的作用，與所述凹坑結(jié)合得更牢靠。
[0011] 在所述步驟（1)中設(shè)置焊料時，將所述焊料配置在所述凹坑內(nèi)。這樣，由于焊料一 般先于不銹鋼片融化，為此所述凹坑也能在焊料融化的過程中使焊料不會流出到鋁鍋體的 側(cè)邊。另外，能夠利用所述凹坑首先收納焊料，便于涂覆焊料的過程。
[0012] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，在配備加熱器時，對所述外導(dǎo)熱靠板予以加熱的加 熱功率大于對所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板予以加熱的加熱功率，這樣能夠大大提高鋁鍋體表面鈍化的 速度。
[0013] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，所述外導(dǎo)熱靠板的厚度為8到10毫米，所述內(nèi)導(dǎo)熱 靠板的厚度為6到7毫米。其中，所述外導(dǎo)熱靠板或內(nèi)導(dǎo)熱靠板的厚度數(shù)值的選擇，是指它 們的主要工作區(qū)域的厚度，并不排斥為了將所述外導(dǎo)熱靠板或內(nèi)導(dǎo)熱靠板與定位模具相互 定位而需要在所述外導(dǎo)熱靠板或內(nèi)導(dǎo)熱靠板的局部區(qū)域設(shè)置連接或定位裝置而使所述外 導(dǎo)熱靠板或內(nèi)導(dǎo)熱靠板的這個局部區(qū)域的厚度大于上述數(shù)值。
[0014] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，施加給所述外導(dǎo)熱靠板和所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板的壓力為 7. 8kgf/cm2 到 8. 2kgf/cm2。
[0015] 進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是，焊接完成后，再用車削加工的方法將鋁鍋體的外側(cè) 面予以找平。即將所述鋁鍋體的外側(cè)面所存在的凹凸不同的部位車削加工為平滑的外表 面。
[0016] 由于本發(fā)明具有上述特點和優(yōu)點，為此可以應(yīng)用到具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋的 制造工藝中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋具的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是不銹鋼片、鋁鍋體放置在外導(dǎo)熱靠板31和內(nèi)導(dǎo)熱靠板32之間的示意圖； 圖3是鋁鍋體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是不銹鋼片的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋的制造工藝 作進(jìn)一步的說明。
[0019] 如圖1所示，是具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋結(jié)構(gòu)示意圖，包括具有容納腔的鋁鍋 體1和通過焊接工藝復(fù)合在所述鋁鍋體1的底部外側(cè)面11上的不銹鋼片2。為了把所述不 銹鋼片2焊接復(fù)合到所述鋁鍋體1的底部外側(cè)面11上，我們采用如下焊接工藝： 第一步：準(zhǔn)備待焊接的不銹鋼片2和鋁鍋體1，在不銹鋼片2和鋁鍋體1之間設(shè)置焊料 (圖中未畫出），其中不銹鋼片2是400系列的鐵素體不銹鋼。
[0020] 其中，如圖4所示，在配備所述不銹鋼片2時，所述不銹鋼片2采用的400系列的 鐵素體不銹鋼，也稱不銹鐵，導(dǎo)熱性能比奧氏體好，熱膨脹系數(shù)比奧氏體小，耐熱疲勞，焊縫 部位的機(jī)械性能也比較好。在具體加工時可以采用高頻壓力焊接機(jī)實施焊接。另外，還需 要事先在所述不銹鋼片2的內(nèi)側(cè)設(shè)置均勻分布的多個凸起21，而所述凸起21可以采用滾 壓或沖壓的方式形成。這樣借助所述凸起21能夠再次提高所述不銹鋼片2與所述鋁鍋體 1之間的復(fù)合焊接后的結(jié)合力；并且在焊接開始時也能夠利用多個凸起21之間的間隙空間 收藏焊料，讓焊料不易外流。
[0021] 其中，如圖3所示，在配備所述鋁鍋體1時，事先在所述鋁鍋體1的底部外側(cè)面11 上設(shè)置有與所述不銹鋼片2適配的凹坑12,所述凹坑12的深度小于所述不銹鋼片2的主 體厚度。這樣能夠借助于所述凹坑12對所述不銹鋼片2予以定位，并且復(fù)合焊接后，能夠 將所述不銹鋼片2沖壓到所述凹坑12內(nèi)并與所述鋁鍋體1外表面平齊，這樣能夠借助往外 融化的不銹鋼片2對所述凹坑12起收口的作用，與所述凹坑12結(jié)合得更牢靠。其次由于 焊料一般先于所述不銹鋼片2融化，為此所述凹坑12也能在焊料融化的過程中收藏所述焊 料使其不會流出到所述鋁鍋體1的側(cè)邊。另外，為了能夠進(jìn)一步增加所述鋁鍋體1和所述 不銹鋼片2之間的復(fù)合焊接后的結(jié)合力和熔接面積，也為了提高收納焊料的便利性，在所 述鋁鍋體1的底部外側(cè)面11上事先還設(shè)置有與所述不銹鋼片2上的凸起21適配的小凹陷 13。
[0022] 其中，在設(shè)置焊料時，將所述焊料配置在所述凹坑12和所述小凹陷13內(nèi)。這樣能 夠利用所述凹坑12和所述小凹陷13首先收納焊料，便于涂覆焊料的過程。
[0023] 第二步：在所述不銹鋼片2的外側(cè)設(shè)置外導(dǎo)熱靠板31，在所述鋁鍋體1的內(nèi)側(cè)設(shè) 置內(nèi)導(dǎo)熱靠板32,所述外導(dǎo)熱靠板31和內(nèi)導(dǎo)熱靠板32同時都是45號碳素鋼材質(zhì)，并且所 述外導(dǎo)熱靠板31的厚度大于所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板32的厚度。
[0024] 其中，優(yōu)選地，所述外導(dǎo)熱靠板31的厚度為8到10毫米，所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板32的厚 度為6到7毫米。所述外導(dǎo)熱靠板31和內(nèi)導(dǎo)熱靠板32的外側(cè)面是平滑工作面，而且分別 與不銹鋼片2的外側(cè)面、鋁鍋體1的內(nèi)側(cè)面適配。
[0025] 第三步：通過設(shè)備對所述外導(dǎo)熱靠板31和內(nèi)導(dǎo)熱靠板32加壓和加熱，壓力值大于 7. 5kgf/cm2,加熱溫度使不銹鋼片2的內(nèi)側(cè)能夠熔融。
[0026] 其中，在配備加熱器時，對所述外導(dǎo)熱靠板31予以加熱的加熱功率大于對所述內(nèi) 導(dǎo)熱靠板32予以加熱的加熱功率，這樣能夠大大提高所述鋁鍋體1表面鈍化的速度。另外， 根據(jù)實際情況，還可以對所述外導(dǎo)熱靠板31和所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板32所施加的壓力作適當(dāng)?shù)?調(diào)整，優(yōu)選的調(diào)整范圍可以為7. 8kgf/cm2到8. 2kgf/cm2之間。
[0027] 根據(jù)上述技術(shù)方案，由于其采用了 45號碳素鋼材質(zhì)作為所述外導(dǎo)熱靠板31和內(nèi) 導(dǎo)熱靠板32,由于45號碳素鋼含碳量高于A3鋼，其不僅硬度優(yōu)于A3鋼，而且我們還發(fā)現(xiàn) 其在受壓加熱的情況下導(dǎo)熱性能也優(yōu)于A3鋼，經(jīng)過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，在設(shè)定的加熱功率下和 壓力下，45號碳素鋼材質(zhì)的板體的導(dǎo)熱速度比A3鋼提高了大約15秒到25秒左右，這種加 熱速度的提高對需要加熱的焊接過程來說非常重要，至少減少了所述不銹鋼片2及所述鋁 鍋體1的表面的氧化深度，從而便利于后續(xù)的外表面噴涂，金屬表面的氧化層越深噴涂效 果越差。其次由于所述外導(dǎo)熱靠板31的厚度大于所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板32的厚度，為此，使所述 不銹鋼片2的升溫速度與所述鋁鍋體1的升溫速度同步，或者大大加快了所述不銹鋼片2 相對于所述鋁鍋體1的加熱速度。當(dāng)然為了能夠達(dá)到同樣的升溫效果，還可以在所述外導(dǎo) 熱靠板31上設(shè)置大功率的加熱裝置。另外，由于對所述外導(dǎo)熱靠板31和內(nèi)導(dǎo)熱靠板32施 加的壓力值大于7. 5kgf/cm2,甚至設(shè)置在7. 8kgf/cm2到8. 2kgf/cm2之間，這樣不僅能夠提 高焊接溫度的升速，也能夠大大提高所述不銹鋼片2與所述鋁鍋體1之間的復(fù)合焊接后的 結(jié)合力。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，如果壓力小于7kgf/cm 2,所述不銹鋼片2與鋁鍋體1之間的結(jié)合力基 本上不能達(dá)到質(zhì)量要求的結(jié)合力，長期使用非常容易脫落。
[0028] 最后，焊接完成后，再用車削加工的方法將鋁鍋體1的外側(cè)面予以找平。即將所述 鋁鍋體1的外側(cè)面所存在的凹凸不平的部位車削加工為平滑的外表面。
【權(quán)利要求】
1. 具有不銹鋼復(fù)合鍋底的鋁鍋的制造工藝，包括具有容納腔的鋁鍋體和通過焊接工藝 復(fù)合在所述鋁鍋體的底部外側(cè)面上的不銹鋼片；其特征在于，所述鋁鍋體與不銹鋼片之間 采用如下焊接工藝： (1) 準(zhǔn)備待焊接的不銹鋼片和鋁鍋體，其中不銹鋼片是400系列的鐵素體不銹鋼；在不 銹鋼片和鋁鍋體之間設(shè)置焊料； (2) 在不銹鋼片的外側(cè)設(shè)置外導(dǎo)熱靠板，在鋁鍋體的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)導(dǎo)熱靠板，所述外導(dǎo)熱 靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板同時都是45號碳素鋼材質(zhì)，并且所述外導(dǎo)熱靠板的厚度大于所述內(nèi)導(dǎo) 熱靠板的厚度； (3) 通過設(shè)備對所述外導(dǎo)熱靠板和內(nèi)導(dǎo)熱靠板加壓和加熱，壓力值大于7. 5kgf/cm2,加 熱溫度使不銹鋼片的內(nèi)側(cè)能夠熔融。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征在于，在所述步驟（1)中配備不銹鋼片時， 事先在不銹鋼片的內(nèi)側(cè)設(shè)置多個凸起。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造工藝，其特征在于，在所述步驟（1)中配備鋁鍋體時，事 先在鋁鍋體的底部外側(cè)面上設(shè)置有與所述不銹鋼片上的凸起適配的小凹陷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造工藝，其特征在于，在所述步驟（1)中設(shè)置焊料時，將所 述焊料配置在所述小凹陷內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征在于，在所述步驟（1)中配備鋁鍋體時，事 先在鋁鍋體的底部外側(cè)面上設(shè)置有與所述不銹鋼片適配的凹坑，所述凹坑的深度小于不銹 鋼片的主體厚度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造工藝，其特征在于，在所述步驟（1)中設(shè)置焊料時，將所 述焊料配置在所述凹坑內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6任一所述的制造工藝，其特征在于，在配置加熱器時，對所述外 導(dǎo)熱靠板予以加熱的加熱功率大于對所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板予以加熱的加熱功率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到6任一所述的制造工藝，其特征在于，所述外導(dǎo)熱靠板的厚度為8 到10毫米，所述內(nèi)導(dǎo)熱靠板的厚度為6到7毫米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造工藝，其特征在于，施加給所述外導(dǎo)熱靠板和所述內(nèi)導(dǎo) 熱靠板的壓力為7. 8 kgf/cm2到8. 2kgf/cm2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到6任一所述的制造工藝，其特征在于，焊接完成后，再用車削加工 的方法將鋁鍋體的外側(cè)面予以找平。
【文檔編號】A47J36/02GK104095520SQ201410343560
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】顧斌, 陽恩貴, 曾毅 申請人:佛山市伊立浦電器有限公司