一种高效、低成本冰箱下梁及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及冰箱配件技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高效、低成本冰箱下梁及其生产工艺。


背景技术：

2.冰箱是保持恒定低温的制冷设备，也是使食物或其他物品保持恒定低温状态的民用产品。冰箱的箱体包括外壳、内胆、前顶板、中梁和下梁，其中前顶板、中梁和下梁均为金属薄板件，冰箱用的下梁体为l型梁体结构，下梁设置在箱体的前方的下部位置，金属材质的下梁使磁性门封能够吸合密封，在l型下梁一侧设置窄薄金属边的卡扣，下梁上设置门铰孔。
3.现有的冰箱下梁，在潮湿环境中使用时，容易发生腐蚀损伤，导致冰箱下梁结构强度严重降低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种高效、低成本冰箱下梁及其生产工艺。
5.一种高效、低成本冰箱下梁，包括钢薄板和涂层，所述钢薄板和所述涂层的重量比为1∶0.005～0.009，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.08～0.13％、cr：15～17％、ni：0.5～1.5％、si：4.1～4.3％、cu：4～6％、y：0.012～0.016％、mo：0.2～0.5％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质。
6.进一步的，所述涂层按照重量百分比计算包括：3.60～4.60％的纳米二氧化钛、3.40～4.40％的凹凸棒土、5.80～6.60％的纳米二氧化硅、3.60～4.60％的纳米二氧化锆、1.60～2.60％的纳米氧化铝、0.70～1.50％的中性硅酮玻璃胶，其余为聚二甲基硅氧烷。
7.进一步的，所述钢薄板和所述涂层的重量比为1∶0.005，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.08％、cr：15％、ni：0.5％、si：4.1％、cu：4％、y：0.012％、mo：0.2％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：3.60％的纳米二氧化钛、3.40％的凹凸棒土、5.80％的纳米二氧化硅、3.60％的纳米二氧化锆、1.60％的纳米氧化铝、0.70％的中性硅酮玻璃胶、81.30％的聚二甲基硅氧烷。
8.进一步的，所述钢薄板和所述涂层的重量比为1∶0.009，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.13％、cr：17％、ni：1.5％、si：4.3％、cu：6％、y：0.016％、mo：0.5％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：4.60％的纳米二氧化钛、4.40％的凹凸棒土、6.60％的纳米二氧化硅、4.60％的纳米二氧化锆、2.60％的纳米氧化铝、1.50％的中性硅酮玻璃胶、75.70％的聚二甲基硅氧烷。
9.进一步的，所述钢薄板和所述涂层的重量比为1∶0.007，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.11％、cr：16％、ni：1.0％、si：4.2％、cu：5％、y：0.014％、mo：0.35％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：
4.10％的纳米二氧化钛、3.90％的凹凸棒土、6.20％的纳米二氧化硅、4.10％的纳米二氧化锆、2.10％的纳米氧化铝、1.10％的中性硅酮玻璃胶、78.50％的聚二甲基硅氧烷。
10.本发明还提供一种高效、低成本冰箱下梁的生产工艺，具体生产步骤如下：
11.步骤一：按照钢薄板配方成分，进行熔炼、连铸、热轧后冷轧制成钢薄板，再将钢薄板进行冲压成型，得到钢薄板下梁；
12.步骤二：称取上述重量份的纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝、中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷；
13.步骤三：将步骤二中的纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝加入到卧式气流粉碎机中进行处理，得到共混料a；
14.步骤四：将步骤二中的中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷进行共混，超声处理20～30分钟，得到共混料b；
15.步骤五：将步骤三中制得的共混料a与步骤四中制得的混合料b进行共混，水浴超声处理30～40分钟，得到涂层基料；
16.步骤六：将步骤五中制得的涂层基料采用等离子喷涂方式喷涂到步骤一中制得的钢薄板下梁表面，干燥，在钢薄板下梁表面表面形成涂层，得到高效、低成本冰箱下梁。
17.进一步的，在步骤一中，热轧温度为300～320℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为32～38m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.79～0.83mpa，卧式气流粉碎机的功率为230～260kw；在步骤四中，超声波频率为1.5～1.9mhz，超声功率为300～500w；在步骤五中，超声波频率为28～32khz，超声功率为1100～1200w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为44～48l/min，工作电压为55～65v，喷涂功率为70～90kw，喷涂距离为60～130mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描速度为600～800mm/s；送粉速率为60～80g/min。
18.进一步的，在步骤一中，热轧温度为300℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为32m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.79mpa，卧式气流粉碎机的功率为230kw；在步骤四中，超声波频率为1.5mhz，超声功率为300w；在步骤五中，超声波频率为28khz，超声功率为1100w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为44l/min，工作电压为55v，喷涂功率为70kw，喷涂距离为60mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描速度为600mm/s；送粉速率为60g/min。
19.进一步的，在步骤一中，热轧温度为320℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为38m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.83mpa，卧式气流粉碎机的功率为260kw；在步骤四中，超声波频率为1.9mhz，超声功率为500w；在步骤五中，超声波频率为32khz，超声功率为1200w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为48l/min，工作电压为65v，喷涂功率为90kw，喷涂距离为130mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描速度为800mm/s；送粉速率为80g/min。
20.进一步的，在步骤一中，热轧温度为310℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为35m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.81mpa，卧式气流粉碎机的功率为245kw；在步骤四中，超声波频率为1.7mhz，超声功率为400w；在步骤五中，超声波频率为30khz，超声功率为1150w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为46l/min，工作电压为60v，喷涂功率为80kw，喷涂距离为95mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描
速度为700mm/s；送粉速率为70g/min。
21.本发明的技术效果和优点：
22.1、采用本发明的原料配方所生产出的高效、低成本冰箱下梁，可有效提高冰箱下梁的屈服强度，加强冰箱下梁的抗变形效果，可有效保证对冰箱的支撑效果，可有效保证冰箱下梁在长时间酸碱湿润环境中的安全性和稳定性，可有效避免冰箱下梁发生腐蚀损伤，保证冰箱下梁的结构强度；钢薄板配方中加入si、cu，使得薄板中铁素体由不规则块状变为细条状，同时si与cu相互配合使用，可进一步加强冰箱下梁的结构强度；钢薄板配方中加入y，可有效提高冰箱下梁的磁感性能，保证冰箱箱门与冰箱下梁的磁性吸附效果；涂层配方中的纳米二氧化钛，在冰箱下梁表面形成具有光催化功能的超疏水涂层，可有效减少冰箱下梁在潮湿酸碱环境下的稳定性、自清洁性和防污性能；在冰箱下梁表面形成纳米二氧化锆与纳米氧化铝复配陶瓷层，可有效进一步加强冰箱下梁表面的耐腐蚀性能和防水性能；
23.2、本发明在生产高效、低成本冰箱下梁的过程中，在步骤三中，对纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝在卧式气流粉碎机进行粉碎处理，可有效加强上述原料的共混复合效果，使得涂层原料混合更加均匀；在步骤四中，将中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷进行共混超声处理，可有效加强上述原料的共混复合效果，使得涂层原料混合更加均匀；在步骤五中，将共混料a与共混料b进行共混超声处理，与步骤四中的超声处理进行配合，使得涂层内部成分分布更加均匀；在步骤六中，采用等离子喷涂方式进行喷涂，可有效保证涂层原料在钢薄板下梁表面快速形成涂层，保证涂层与钢薄板下梁表面的结合效果，使得涂层安全性和稳定性更佳。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1：
26.本发明提供了一种高效、低成本冰箱下梁，包括钢薄板10kg和所述涂层50g，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.08％、cr：15％、ni：0.5％、si：4.1％、cu：4％、y：0.012％、mo：0.2％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：1.80g的纳米二氧化钛、1.70g的凹凸棒土、2.90g的纳米二氧化硅、1.80g的纳米二氧化锆、0.80g的纳米氧化铝、0.35g的中性硅酮玻璃胶、40.65g的聚二甲基硅氧烷；
27.本发明还提供一种高效、低成本冰箱下梁的生产工艺，具体生产步骤如下：
28.步骤一：按照钢薄板配方成分，进行熔炼、连铸、热轧后冷轧制成钢薄板，再将钢薄板进行冲压成型，得到钢薄板下梁；
29.步骤二：称取上述重量份的纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝、中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷；
30.步骤三：将步骤二中的纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝加入到卧式气流粉碎机中进行处理，得到共混料a；
31.步骤四：将步骤二中的中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷进行共混，超声处理20分
钟，得到共混料b；
32.步骤五：将步骤三中制得的共混料a与步骤四中制得的混合料b进行共混，水浴超声处理30分钟，得到涂层基料；
33.步骤六：将步骤五中制得的涂层基料采用等离子喷涂方式喷涂到步骤一中制得的钢薄板下梁表面，干燥，在钢薄板下梁表面表面形成涂层，得到高效、低成本冰箱下梁。
34.在步骤一中，热轧温度为300℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为32m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.79mpa，卧式气流粉碎机的功率为230kw；在步骤四中，超声波频率为1.5mhz，超声功率为300w；在步骤五中，超声波频率为28khz，超声功率为1100w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为44l/min，工作电压为55v，喷涂功率为70kw，喷涂距离为60mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描速度为600mm/s；送粉速率为60g/min。
35.实施例2：
36.与实施例1不同的是，包括钢薄板10kg和所述涂层90g，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.13％、cr：17％、ni：1.5％、si：4.3％、cu：6％、y：0.016％、mo：0.5％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：4.14g的纳米二氧化钛、3.96g的凹凸棒土、5.94g的纳米二氧化硅、4.14g的纳米二氧化锆、2.34g的纳米氧化铝、1.35g的中性硅酮玻璃胶、68.13g的聚二甲基硅氧烷。
37.实施例3：
38.与实施例1-2均不同的是，包括钢薄板10kg和所述涂层70g，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.11％、cr：16％、ni：1.0％、si：4.2％、cu：5％、y：0.014％、mo：0.35％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：2.87g的纳米二氧化钛、2.73g的凹凸棒土、4.34g的纳米二氧化硅、2.87g的纳米二氧化锆、1.47g的纳米氧化铝、0.77g的中性硅酮玻璃胶、54.95g的聚二甲基硅氧烷。
39.分别取上述实施例1-3所制得的高效、低成本冰箱下梁与对照组一的高效、低成本冰箱下梁、对照组二的高效、低成本冰箱下梁、对照组三的高效、低成本冰箱下梁、对照组四的高效、低成本冰箱下梁、对照组五的高效、低成本冰箱下梁和对照组六的高效、低成本冰箱下梁，对照组一的高效、低成本冰箱下梁与实施例三相比无纳米二氧化钛，对照组二的高效、低成本冰箱下梁与实施例三相比无凹凸棒土，对照组三的高效、低成本冰箱下梁与实施例三相比无纳米二氧化锆，对照组四的高效、低成本冰箱下梁与实施例三相比无六方中性硅酮玻璃胶，对照组五的高效、低成本冰箱下梁与实施例三相比无纳米二氧化硅，对照组六的高效、低成本冰箱下梁与实施例三相比无纳米氧化铝，分九组分别测试三个实施例中生产的高效、低成本冰箱下梁以及六个对照组的高效、低成本冰箱下梁，冰箱下梁厚度3mm，每30个样品为一组，进行测试，测试结果如表一所示：
40.表一：
[0041][0042][0043]
由表一可知，当高效、低成本冰箱下梁的原料配比为：钢薄板10kg和所述涂层70g，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.11％、cr：16％、ni：1.0％、si：4.2％、cu：5％、y：
0.014％、mo：0.35％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：2.87g的纳米二氧化钛、2.73g的凹凸棒土、4.34g的纳米二氧化硅、2.87g的纳米二氧化锆、1.47g的纳米氧化铝、0.77g的中性硅酮玻璃胶、54.95g的聚二甲基硅氧烷时，可有效提高冰箱下梁的屈服强度，加强冰箱下梁的抗变形效果，可有效保证对冰箱的支撑效果，可有效保证冰箱下梁在长时间酸碱湿润环境中的安全性和稳定性，可有效避免冰箱下梁发生腐蚀损伤，保证冰箱下梁的结构强度；故实施例3为本发明的较佳实施方式，钢薄板配方中加入4.1～4.3％的si，可有效加强冰箱下梁的结构强度；钢薄板配方中加入4～6％的cu，使得薄板中铁素体由不规则块状变为细条状，同时si与cu相互配合使用，可进一步加强冰箱下梁的结构强度；钢薄板配方中加入0.012～0.016％的y，可有效提高冰箱下梁的磁感性能，保证冰箱箱门与冰箱下梁的磁性吸附效果；涂层配方中的纳米二氧化钛，纳米二氧化钛配合凹凸棒土构筑成微纳米粗糙结构，同时与聚二甲基硅氧烷配合，在冰箱下梁表面形成具有光催化功能的超疏水涂层，可有效减少冰箱下梁在潮湿酸碱环境下的稳定性、自清洁性和防污性能；涂层配方中的纳米二氧化硅、凹凸棒土、中性硅酮玻璃胶以及聚二甲基硅氧烷共混，在冰箱下梁表面形成涂层，具备耐水稳定性和自清洁能力；涂层配方中的纳米二氧化锆与纳米氧化铝进行配合使用，在冰箱下梁表面形成纳米二氧化锆与纳米氧化铝复配陶瓷层，可有效进一步加强冰箱下梁表面的耐腐蚀性能和防水性能。
[0044]
实施例4：
[0045]
本发明提供了一种高效、低成本冰箱下梁，包括钢薄板10kg和所述涂层70g，所述钢薄板成分按重量百分比为：c：0.11％、cr：16％、ni：1.0％、si：4.2％、cu：5％、y：0.014％、mo：0.35％、n≤0.25％、mn≤0.01％，余量为铁和不可避免的杂质；所述涂层按照重量百分比计算包括：2.87g的纳米二氧化钛、2.73g的凹凸棒土、4.34g的纳米二氧化硅、2.87g的纳米二氧化锆、1.47g的纳米氧化铝、0.77g的中性硅酮玻璃胶、54.95g的聚二甲基硅氧烷；
[0046]
本发明还提供一种高效、低成本冰箱下梁的生产工艺，具体生产步骤如下：
[0047]
步骤一：按照钢薄板配方成分，进行熔炼、连铸、热轧后冷轧制成钢薄板，再将钢薄板进行冲压成型，得到钢薄板下梁；
[0048]
步骤二：称取上述重量份的纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝、中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷；
[0049]
步骤三：将步骤二中的纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝加入到卧式气流粉碎机中进行处理，得到共混料a；
[0050]
步骤四：将步骤二中的中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷进行共混，超声处理25分钟，得到共混料b；
[0051]
步骤五：将步骤三中制得的共混料a与步骤四中制得的混合料b进行共混，水浴超声处理35分钟，得到涂层基料；
[0052]
步骤六：将步骤五中制得的涂层基料采用等离子喷涂方式喷涂到步骤一中制得的钢薄板下梁表面，干燥，在钢薄板下梁表面表面形成涂层，得到高效、低成本冰箱下梁。
[0053]
在步骤一中，热轧温度为300℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为32m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.79mpa，卧式气流粉碎机的功率为230kw；在步骤四中，超声波频率为1.5mhz，超声功率为300w；在步骤五中，超声波频率为28khz，超声功率为1100w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为44l/
min，工作电压为55v，喷涂功率为70kw，喷涂距离为60mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描速度为600mm/s；送粉速率为60g/min。
[0054]
实施例5：
[0055]
与实施例4不同的是，热轧温度为320℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为38m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.83mpa，卧式气流粉碎机的功率为260kw；在步骤四中，超声波频率为1.9mhz，超声功率为500w；在步骤五中，超声波频率为32khz，超声功率为1200w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为48l/min，工作电压为65v，喷涂功率为90kw，喷涂距离为130mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描速度为800mm/s；送粉速率为80g/min。
[0056]
实施例6：
[0057]
与实施例4-5均不同的是，在步骤一中，热轧温度为310℃，冷轧温度为室温；在步骤三中，卧式气流粉碎机的空气耗量为35m3/min，卧式气流粉碎机的空气压力为0.81mpa，卧式气流粉碎机的功率为245kw；在步骤四中，超声波频率为1.7mhz，超声功率为400w；在步骤五中，超声波频率为30khz，超声功率为1150w；在步骤六中，等离子喷涂过程中，载气为氦气，气体流量为46l/min，工作电压为60v，喷涂功率为80kw，喷涂距离为95mm，喷枪相对钢薄板下梁的扫描速度为700mm/s；送粉速率为70g/min。
[0058]
分别取上述实施例4-6所制得的高效、低成本冰箱下梁与对照组七的高效、低成本冰箱下梁、对照组八的高效、低成本冰箱下梁、对照组九的高效、低成本冰箱下梁和对照组九的高效、低成本冰箱下梁，对照组七的高效、低成本冰箱下梁与实施例六相比没有步骤三中的操作，对照组八的高效、低成本冰箱下梁与实施例六相比没有步骤四中的操作，对照组九的高效、低成本冰箱下梁与实施例六相比没有步骤五中的操作，对照组十的高效、低成本冰箱下梁与实施例六相比没有步骤六中的操作，分七组分别测试三个实施例中生产的高效、低成本冰箱下梁以及四个对照组的高效、低成本冰箱下梁，冰箱下梁厚度3mm，每30个样品为一组，进行测试，测试结果如表二所示：
[0059]
表二：
[0060]
[0061][0062]
由表二可知，实施例6为本发明的较佳实施方式；在步骤一中，进行熔炼、连铸、热轧、冷轧、冲压，制成钢薄板下梁；在步骤二中，称取涂层原料；在步骤三中，对纳米二氧化钛、凹凸棒土、纳米二氧化硅、纳米二氧化锆、纳米氧化铝在卧式气流粉碎机进行粉碎处理，可有效加强上述原料的共混复合效果，使得涂层原料混合更加均匀；在步骤四中，将中性硅酮玻璃胶、聚二甲基硅氧烷进行共混1.7mhz超声处理，可有效加强上述原料的共混复合效果，使得涂层原料混合更加均匀；在步骤五中，将共混料a与共混料b进行共混30khz超声处理，与步骤四中的超声处理进行配合，可进一步加强涂层原料的共混复合效果，使得涂层内部成分分布更加均匀；在步骤六中，采用等离子喷涂方式进行喷涂，可有效保证涂层原料在钢薄板下梁表面快速形成涂层，保证涂层与钢薄板下梁表面的结合效果，使得涂层安全性和稳定性更佳。
[0063]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0064]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。