一种使用寿命长的伸缩门.pdf

本发明公开一种使用寿命长的伸缩门，由门体、驱动电机、滑道、控制系统构成，滑道采用以下步骤制备：将生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂依次放入感应炉中，升温保温后，再加入镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉，升温保温得到合金液；将合金液浇注后，进行热处理，接着盐浴淬火，空冷至室温得到第二滑道坯体；将第二滑道坯体洗涤，干燥后，粗化处理得到第三滑道坯体；在第三滑道坯体表面等离子喷涂合金过渡层，再喷涂陶瓷层得到伸缩门滑道，其中陶瓷层的原料为纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维，纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维的质量比为95-110：85-100：5-6：6-7。

1.  一种使用寿命长的伸缩门，其特征在于，由门体、驱动电机、滑道、控制系统构成，驱动电机驱动门体在滑道上活动，控制系统与驱动电机通讯连接并控制驱动电机动作，其中滑道采用以下步骤制备：
S1、熔炼：将生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂依次放入感应炉中，升温至2800-2950℃，待上述原料全部熔化后，保温20-30min，再加入镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉，升温至3000-3200℃，保温3-4h，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，捞出炉渣后，感应炉中液态物料为合金液；
其中合金液的组分按重量百分比包括：碳：1.8-2.2％，铬：2.5-3.2％，钨：2.1-2.8％，稀土元素：1.9-2.2％，钙：0.8-1.5％，钒：0.9-1.3％，锰：0.5-0.8％，锆：0.5-1％，硼：0.2-0.5％，硅：1.4-1.6％，镁：0.3-0.6％，铝：0.15-0.35％，钛：1.1-1.4％，硫：0.01-0.04％，磷：0.02-0.03％，余量为铁和不可避免的杂质；
S2、成型：将合金液出炉向模具中进行浇注，冷却至350-380℃得到第一滑道坯体；
S3、热处理：将第一滑道坯体放入电炉内，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5wt％，将电炉温度升温至1200-1300℃，保温3-5h后，将保温后的第一滑道坯体取出进行盐浴淬火T min，T＝5r+(1～1.8)，其中R为第一滑道坯体的半径，r的单位为mm，然后取出空冷至室温得到第二滑道坯体，浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由1-3份氯化钡、2-4份硝酸钠、3-5份硝酸钾组成；
S4、预处理：将第二滑道坯体清水洗涤，取出干燥后，浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗9-13min，超声清洗过程中的温度为66-70℃，再次取出干燥后浸入丙酮中16-21min，真空干燥后，用喷砂机对表面进行粗化处理得到粗糙 度为8-12μm第三滑道坯体；
S5、喷涂涂层：利用等离子喷涂系统在第三滑道坯体表面喷涂一层厚度为125-140μm的合金过渡层后，再在合金过渡层的表面喷涂一层厚度为200-230μm陶瓷层得到使用寿命长的伸缩门滑道，其中陶瓷层的原料为纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维，纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维的质量比为95-110：85-100：5-6：6-7，等离子喷涂系统的参数如下：电流为580-620A，电压为50V，氩气的流量为43-47L/min，氢气的流量为10-15L/min，原料送粉率为1-1.5kg/h。

2.  根据权利要求1所述使用寿命长的伸缩门，其特征在于，滑道制备过程S1的合金液组分中，碳、铬、钨和稀土元素的重量比为1.9-2.1：2.8-3：2.4-2.6：2。

3.  根据权利要求1或2所述使用寿命长的伸缩门，其特征在于，滑道制备过程S1的合金液组分中，钒、锰、锆、镁、铝和钛的重量比为1.1-1.2：0.6-0.7：0.6-0.8：0.4-0.5：0.2-0.3：1.2-1.3。

4.  根据权利要求1-3任一项所述使用寿命长的伸缩门，其特征在于，滑道制备过程的S1中，合金液的组分按重量百分比包括：碳：1.9-2.1％，铬：2.8-3％，钨：2.4-2.6％，稀土元素：2％，钙：1-1.3％，钒：1.1-1.2％，锰：0.6-0.7％，锆：0.6-0.8％，硼：0.3-0.4％，硅：1.45-1.55％，镁：0.4-0.5％，铝：0.2-0.3％，钛：1.2-1.3％，硫：0.02-0.03％，磷：0.02-0.03％，余量为铁和不可避免的杂质。

5.  根据权利要求1-4任一项所述使用寿命长的伸缩门，其特征在于，滑道制备过程的S3中，盐浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由1.2-2.8份氯化钡、2.4-3.6份硝酸钠、3.3-4.7份硝酸钾组成。

6.  根据权利要求1-5任一项所述使用寿命长的伸缩门，其特征在于，滑道制备过程的S5中，合金过渡层和陶瓷层的厚度之和为350-360μm。

7.  根据权利要求1-6任一项所述使用寿命长的伸缩门，其特征在于，滑道制备过程的S5中，合金过渡层的原料为700-800目的NiCoCrAlY粉末。

8.  根据权利要求1-7任一项所述使用寿命长的伸缩门，其特征在于，滑道制备过程的S5中，短线碳纤维的长度为5-8μm。

一种使用寿命长的伸缩门
技术领域
本发明涉及伸缩门技术领域，尤其涉及一种使用寿命长的伸缩门。
背景技术
伸缩门(Retractable door)，就是门体可以伸缩自由移动，来控制门洞大小、来控制行人或车辆的拦截和放行的一种门。伸缩门的门体采用平行四边形原理铰接，伸缩灵活行程大。驱动器采用特种电机驱动，蜗杆蜗轮减速，并设有自动离合或手动离合器。
发明内容
本发明提出了一种使用寿命长的伸缩门，其中滑道具有优异韧性和硬度，大幅提高滑道在使用中耐磨性能，大大延长了本发明的使用寿命。
本发明提出的一种使用寿命长的伸缩门，由门体、驱动电机、滑道、控制系统构成，驱动电机驱动门体在滑道上活动，控制系统与驱动电机通讯连接并控制驱动电机动作，其中滑道采用以下步骤制备：
S1、熔炼：将生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂依次放入感应炉中，升温至2800-2950℃，待上述原料全部熔化后，保温20-30min，再加入镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉，升温至3000-3200℃，保温3-4h，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，捞出炉渣后，感应炉中液态物料为合金液；
其中合金液的组分按重量百分比包括：碳：1.8-2.2％，铬：2.5-3.2％，钨：2.1-2.8％，稀土元素：1.9-2.2％，钙：0.8-1.5％，钒：0.9-1.3％，锰：0.5-0.8％，锆：0.5-1％，硼：0.2-0.5％，硅：1.4-1.6％，镁：0.3-0.6％，铝：0.15-0.35％， 钛：1.1-1.4％，硫：0.01-0.04％，磷：0.02-0.03％，余量为铁和不可避免的杂质；
S2、成型：将合金液出炉向模具中进行浇注，冷却至350-380℃得到第一滑道坯体；
S3、热处理：将第一滑道坯体放入电炉内，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5wt％，将电炉温度升温至1200-1300℃，保温3-5h后，将保温后的第一滑道坯体取出进行盐浴淬火T min，T＝5r+(1～1.8)，其中R为第一滑道坯体的半径，r的单位为mm，然后取出空冷至室温得到第二滑道坯体，浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由1-3份氯化钡、2-4份硝酸钠、3-5份硝酸钾组成；
S4、预处理：将第二滑道坯体清水洗涤，取出干燥后，浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗9-13min，超声清洗过程中的温度为66-70℃，再次取出干燥后浸入丙酮中16-21min，真空干燥后，用喷砂机对表面进行粗化处理得到粗糙度为8-12μm第三滑道坯体；
S5、喷涂涂层：利用等离子喷涂系统在第三滑道坯体表面喷涂一层厚度为125-140μm的合金过渡层后，再在合金过渡层的表面喷涂一层厚度为200-230μm陶瓷层得到使用寿命长的伸缩门滑道，其中陶瓷层的原料为纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维，纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维的质量比为95-110：85-100：5-6：6-7，等离子喷涂系统的参数如下：电流为580-620A，电压为50V，氩气的流量为43-47L/min，氢气的流量为10-15L/min，原料送粉率为1-1.5kg/h。
优选地，滑道制备过程S1的合金液组分中，碳、铬、钨和稀土元素的重量比为1.9-2.1：2.8-3：2.4-2.6：2。
优选地，滑道制备过程S1的合金液组分中，钒、锰、锆、镁、铝和钛的重 量比为1.1-1.2：0.6-0.7：0.6-0.8：0.4-0.5：0.2-0.3：1.2-1.3。
优选地，滑道制备过程的S1中，合金液的组分按重量百分比包括：碳：1.9-2.1％，铬：2.8-3％，钨：2.4-2.6％，稀土元素：2％，钙：1-1.3％，钒：1.1-1.2％，锰：0.6-0.7％，锆：0.6-0.8％，硼：0.3-0.4％，硅：1.45-1.55％，镁：0.4-0.5％，铝：0.2-0.3％，钛：1.2-1.3％，硫：0.02-0.03％，磷：0.02-0.03％，余量为铁和不可避免的杂质。
优选地，滑道制备过程的S3中，盐浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由1.2-2.8份氯化钡、2.4-3.6份硝酸钠、3.3-4.7份硝酸钾组成。
优选地，滑道制备过程的S5中，合金过渡层和陶瓷层的厚度之和为350-360μm。
优选地，滑道制备过程的S5中，合金过渡层的原料为700-800目的NiCoCrAlY粉末。
优选地，滑道制备过程的S5中，短线碳纤维的长度为5-8μm。
在由铁矿石生产各种铁或铁合金时，由于铁矿中往往伴生有磷、硫等金属或非金属矿，导致最终的铁或铁合金中含有磷、硫等元素以及难以避免的杂质。
本发明采用生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂配合作为滑道坯体的主料，完成本发明对于滑道坯体密度高和冲击韧性高的要求，提高滑道耐磨性能，加强滑道的耐用性；镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉相互配合，可减少熔炼中合金液与氧气接触，减少合金基质中氧化物的含量，进一步提高滑道的使用寿命；合金过渡层的原料为500-600目的NiCoCrAlY粉末，使本发明的陶瓷层能够紧密的结合在滑道坯体表面；而等离子喷涂由纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维组成的复合陶瓷涂层，纳米氧化镱和纳米氧化锆相互配合，使陶瓷涂层具有良好的相稳定性，纳米氧化铝、 纳米氧化锆相互配合，具有α-Al₂O₃相、γ-Al₂O₃相、c-ZrO₂相、t-ZrO₂相、t'-ZrO₂相和少量的m-ZrO₂相，少量m相由于喷涂过程中少量低Y₂O₃含量的t-ZrO₂相在涂层冷却过程中形成的，会产生了一个有益微裂纹网络，能吸收脆性材料中大裂纹扩展所需能量，而且纳米氧化铝、纳米氧化锆呈片层状层叠交错分布，各层间结合良好，碳纤维与纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱配合，不仅保留了原有的结构特征，而且还改善纳米氧化铝和纳米氧化锆界面结合状态，提高了滑道的硬度，大幅提高滑道的耐磨性能，加强滑道的耐用性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种使用寿命长的伸缩门，由门体、驱动电机、滑道、控制系统构成，驱动电机驱动门体在滑道上活动，控制系统与驱动电机通讯连接并控制驱动电机动作，其中滑道采用以下步骤制备：
S1、熔炼：将生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂依次放入感应炉中，升温至2800℃，待上述原料全部熔化后，保温30min，再加入镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉，升温至3000℃，保温4h，保温过程中抽真空维持负压为0.3kPa，捞出炉渣后，感应炉中液态物料为合金液；
其中合金液的组分按重量百分比包括：碳：2.2％，铬：2.5％，钨：2.8％，稀土元素：1.9％，钙：1.5％，钒：0.9％，锰：0.8％，锆：0.5％，硼：0.5％，硅：1.4％，镁：0.6％，铝：0.15％，钛：1.4％，硫：0.01％，磷：0.03％，余量为铁和不可避免的杂质；
S2、成型：将合金液出炉向模具中进行浇注，冷却至350℃得到第一滑道坯体；
S3、热处理：将第一滑道坯体放入电炉内，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5wt％，将电炉温度升温至1300℃，保温3h后，将保温后的第一滑道坯体取出进行盐浴淬火T min，T＝5r+1.8，其中R为第一滑道坯体的半径，r的单位为mm，然后取出空冷至室温得到第二滑道坯体，浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由1份氯化钡、4份硝酸钠、3份硝酸钾组成；
S4、预处理：将第二滑道坯体清水洗涤，取出干燥后，浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗13min，超声清洗过程中的温度为66℃，再次取出干燥后浸入丙酮中21min，真空干燥后，用喷砂机对表面进行粗化处理得到粗糙度为8μm第三滑道坯体；
S5、喷涂涂层：利用等离子喷涂系统在第三滑道坯体表面喷涂一层厚度为140μm的合金过渡层后，再在合金过渡层的表面喷涂一层厚度为200μm陶瓷层得到使用寿命长的伸缩门滑道，其中陶瓷层的原料为纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维，纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维的质量比为110：85：6：6，等离子喷涂系统的参数如下：电流为620A，电压为50V，氩气的流量为43L/min，氢气的流量为15L/min，原料送粉率为1kg/h。
实施例2
本发明提出的一种使用寿命长的伸缩门，由门体、驱动电机、滑道、控制系统构成，驱动电机驱动门体在滑道上活动，控制系统与驱动电机通讯连接并控制驱动电机动作，其中滑道采用以下步骤制备：
S1、熔炼：将生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂依次放入感应炉中，升温至2850℃，待上述原料全部熔化后，保温28min，再加入镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉，升温至3100℃，保温3.8h，保温过程中抽真空维持负压为0.38kPa，捞出炉渣后，感应炉中液态物料为合金液；
其中合金液的组分按重量百分比包括：碳：1.9％，铬：3％，钨：2.4％，稀土元素：2％，钙：1.3％，钒：1.1％，锰：0.7％，锆：0.6％，硼：0.4％，硅：1.45％，镁：0.5％，铝：0.2％，钛：1.3％，硫：0.02％，磷：0.03％，余量为铁和不可避免的杂质；
S2、成型：将合金液出炉向模具中进行浇注，冷却至360℃得到第一滑道坯体；
S3、热处理：将第一滑道坯体放入电炉内，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5wt％，将电炉温度升温至1280℃，保温3.5h后，将保温后的第一滑道坯体取出进行盐浴淬火T min，T＝5r+1.5，其中R为第一滑道坯体的半径，r的单位为mm，然后取出空冷至室温得到第二滑道坯体，浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由1.2份氯化钡、3.6份硝酸钠、3.3份硝酸钾组成；
S4、预处理：将第二滑道坯体清水洗涤，取出干燥后，浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗12min，超声清洗过程中的温度为68℃，再次取出干燥后浸入丙酮中20min，真空干燥后，用喷砂机对表面进行粗化处理得到粗糙度为11μm第三滑道坯体；
S5、喷涂涂层：利用等离子喷涂系统在第三滑道坯体表面喷涂一层厚度为135μm的合金过渡层后，再在合金过渡层的表面喷涂一层厚度为210μm陶瓷层得到使用寿命长的伸缩门滑道，其中合金过渡层的原料为800目的NiCoCrAlY粉末，陶瓷层的原料为纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和长度为5μm的短线碳纤维，纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维的质量比为105：90：5.5：6.5，等离子喷涂系统的参数如下：电流为600A，电压为50V，氩气的流量为45L/min，氢气的流量为13L/min，原料送粉率为1.2kg/h。
实施例3
本发明提出的一种使用寿命长的伸缩门，由门体、驱动电机、滑道、控制系统构成，驱动电机驱动门体在滑道上活动，控制系统与驱动电机通讯连接并控制驱动电机动作，其中滑道采用以下步骤制备：
S1、熔炼：将生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂依次放入感应炉中，升温至2900℃，待上述原料全部熔化后，保温22min，再加入镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉，升温至3150℃，保温3.4h，保温过程中抽真空维持负压为0.32kPa，捞出炉渣后，感应炉中液态物料为合金液；
其中合金液的组分按重量百分比包括：碳：2.1％，铬：2.8％，钨：2.6％，稀土元素：2％，钙：1％，钒：1.2％，锰：0.6％，锆：0.8％，硼：0.3％，硅：1.55％，镁：0.4％，铝：0.3％，钛：1.2％，硫：0.03％，磷：0.02％，余量为铁和不可避免的杂质；
S2、成型：将合金液出炉向模具中进行浇注，冷却至370℃得到第一滑道坯体；
S3、热处理：将第一滑道坯体放入电炉内，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5wt％，将电炉温度升温至1220℃，保温4.5h后，将保温后的第一滑道坯体取出进行盐浴淬火T min，T＝5r+1.3，其中R为第一滑道坯体的半径，r的单位为mm，然后取出空冷至室温得到第二滑道坯体，浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由2.8份氯化钡、2.4份硝酸钠、4.7份硝酸钾组成；
S4、预处理：将第二滑道坯体清水洗涤，取出干燥后，浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗10min，超声清洗过程中的温度为67℃，再次取出干燥后浸入丙酮中18min，真空干燥后，用喷砂机对表面进行粗化处理得到粗糙度为9μm第三滑道坯体；
S5、喷涂涂层：利用等离子喷涂系统在第三滑道坯体表面喷涂一层厚度为 130μm的合金过渡层后，再在合金过渡层的表面喷涂一层厚度为220μm陶瓷层得到使用寿命长的伸缩门滑道，其中合金过渡层的原料为700目的NiCoCrAlY粉末，陶瓷层的原料为纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和长度为8μm的短线碳纤维，纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维的质量比为100：95：5.5：6.5，等离子喷涂系统的参数如下：电流为600A，电压为50V，氩气的流量为45L/min，氢气的流量为13L/min，原料送粉率为1.2kg/h。
实施例4
本发明提出的一种使用寿命长的伸缩门，由门体、驱动电机、滑道、控制系统构成，驱动电机驱动门体在滑道上活动，控制系统与驱动电机通讯连接并控制驱动电机动作，其中滑道采用以下步骤制备：
S1、熔炼：将生铁、铬铁合金、稀土合金、钨钢、石灰、钒锭、锰锭、锆块和硼砂依次放入感应炉中，升温至2950℃，待上述原料全部熔化后，保温20min，再加入镁铝合金、钛锭、碳粉和硅粉，升温至3200℃，保温3h，保温过程中抽真空维持负压为0.4kPa，捞出炉渣后，感应炉中液态物料为合金液；
其中合金液的组分按重量百分比包括：碳：1.8％，铬：3.2％，钨：2.1％，稀土元素：2.2％，钙：0.8％，钒：1.3％，锰：0.5％，锆：1％，硼：0.2％，硅：1.6％，镁：0.3％，铝：0.35％，钛：1.1％，硫：0.04％，磷：0.02％，余量为铁和不可避免的杂质；
S2、成型：将合金液出炉向模具中进行浇注，冷却至380℃得到第一滑道坯体；
S3、热处理：将第一滑道坯体放入电炉内，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5wt％，将电炉温度升温至1200℃，保温5h后，将保温后的第一滑道坯体取出进行盐浴淬火T min，T＝5r+1，其中R为第一滑道坯体的半径，r的单 位为mm，然后取出空冷至室温得到第二滑道坯体，浴淬火所用盐浴介质按摩尔份由3份氯化钡、2份硝酸钠、5份硝酸钾组成；
S4、预处理：将第二滑道坯体清水洗涤，取出干燥后，浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗9min，超声清洗过程中的温度为70℃，再次取出干燥后浸入丙酮中16min，真空干燥后，用喷砂机对表面进行粗化处理得到粗糙度为12μm第三滑道坯体；
S5、喷涂涂层：利用等离子喷涂系统在第三滑道坯体表面喷涂一层厚度为125μm的合金过渡层后，再在合金过渡层的表面喷涂一层厚度为230μm陶瓷层得到使用寿命长的伸缩门滑道，其中陶瓷层的原料为纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维，纳米氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化镱和短线碳纤维的质量比为95：100：5：7，等离子喷涂系统的参数如下：电流为580A，电压为50V，氩气的流量为47L/min，氢气的流量为10L/min，原料送粉率为1.5kg/h。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。