[发明专利]玻璃液搅拌棒主轴的制作方法

说明书

本发明属于贵金属制品制造技术领域，具体公开了一种便于操作且基本不会改变原材料性质的玻璃液搅拌棒主轴的制作方法。该制作方法包括下料步骤、卷管步骤、焊接步骤、拉拔步骤和装配步骤。焊接步骤中，通过焊接火焰将管状板材相配合的两个接合部加热到1350～1400℃，并通过空气锤以110～120次/分钟的频率对加热部位进行锻打，能够在基本不改变弥散强化贵金属材料性质的前提下，实现两个接合部焊接相连，使得焊缝部位强度接近母材强度，利于提高搅拌棒主轴的质量和使用寿命；拉拔步骤和装配步骤，在对管坯进行拉拔后，将拉拔出的各备用管装配起来，不减壁厚拉拔到搅拌棒主轴的最终尺寸，整个过程操作简便，并保证了搅拌棒主轴的整体强度和质量。

技术领域

本发明属于贵金属制品制造技术领域，具体涉及一种玻璃液搅拌棒主轴的制作方法。

背景技术

在光学玻璃、液晶基板玻璃生产过程中常用到搅拌棒搅拌玻璃液，使之更加均匀，为保证玻璃成型时不出现条纹、气泡等缺陷。搅拌棒主轴一般采用弥散强化贵金属材料制作，优选采用比纯铂金或铂铑合金强度更高的弥散强化铂金、弥散强化铂铑合金等材料制作。使用时，搅拌机电机驱动搅拌棒主轴转动，继而带动搅拌棒叶片转动，所有受力集中在搅拌棒主轴上，由于玻璃熔炼温度较高，部分光学玻璃和液晶玻璃的熔炼温度高达1400℃以上并且粘度很大，搅拌棒主轴连续长时间高温作业，容易扭曲变形，从而影响整个搅拌棒的使用寿命。

熔炼高温、高粘度玻璃液时，为了保证搅拌棒主轴的整体强度和使用寿命，需要增加搅拌棒主轴的直径和厚度；由于弥散强化贵金属材料制作工艺复杂、成本高、贵金属损耗量多，对于单筒结构的搅拌棒主轴，其直径和厚度越大意味着制作难度越大，制作时间越长，需要消耗的弥散强化贵金属材料越多，对材料利于率越低；例如：内径45mm、壁厚5mm、长度1000mm的搅拌棒主轴重量达15kg以上，需要熔炼40kg以上的弥散强化贵金属锭子进行制作。因此，为了降低制作难度，提高制作效率和对材料的利用率，常将玻璃液搅拌棒主轴制作为双筒结构或三筒结构。

目前，制作玻璃液搅拌棒主轴的方法为：用卷管设备将下料的板材卷成管状后，经过氩弧焊接、消除焊缝、拉拔成型工艺制作。但氩弧焊接需要将材料加热熔化，这往往造成弥散强化贵金属材料性质发生变化，使得均匀分布在贵金属材料中用于增强材料性能的弥散质析出，导致焊缝部位强度远远低于母材强度，仅与普通贵金属的强度相当，在长期高温搅拌过程中，受到热应力和扭转应力的作用下，易出现扭曲变形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便于操作且基本不会改变原材料性质的玻璃液搅拌棒主轴的制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：玻璃液搅拌棒主轴的制作方法，所述玻璃液搅拌棒主轴为双筒结构或三筒结构，该制作方法包括下料步骤、卷管步骤、焊接步骤、拉拔步骤和装配步骤；

焊接步骤：先将卷成管状的板材穿套在芯棒上，再放置在空气锤工作台面上，使板材配合在一起的两个接合部朝上与空气锤正对应；然后，使用焊接火焰从接合部的一端开始加热配合在一起的两个接合部，加热到1350～1400℃后，保持该加热温度持续加热的同时启动空气锤以110～120次/分钟的频率对加热部位进行锻打，直到锻打处的两个接合部焊接为一体；接着，沿着接合部的一端至其另一端依次进行以上操作，直到两个接合部完全焊接为一体，制成管坯；最后，将芯棒与管坯分开，使管坯自然冷却至室温；

拉拔步骤：设待制作的搅拌棒主轴的壁厚为T、中径为φ、长度为L；

若待制作的搅拌棒主轴是由两根管坯制成的双筒结构，则按照拉拔工艺将其中一根管坯拉拔到内径为φ-T+4、壁厚为T/2，并作为内管备用；再按照拉拔工艺将另一根管坯拉拔到内径为φ+5.5、壁厚为T/2，并作为外管备用；