一種耐磨蝕復合管道的快速制造方法技術

本發明專利技術涉及耐磨蝕復合管道的快速制造方法，可有效解決高效、低成本生產耐磨蝕復合管道的問題，其解決的技術方案是，在高速旋轉的金屬管道內壁預置經粘結劑粘結的合金粉體，用電磁感應加熱方法，調節電磁感應頻率，控制加熱深度和加熱時間，使合金粉末完全熔化和管道內壁表層微熔，加熱裝置沿軸線相對旋轉管道運動，離開加熱區后的熔融合金和表層基體金屬隨之凝固，產生冶金結合，形成表面平整美觀、高結合強度的耐磨蝕合金層，制作出耐磨蝕復合管道，步驟是：配制水玻璃與合金粉末糊狀物；將待加工管道固定在動力頭上；涂覆合金粉末糊狀物；烘干；熔化咬合；冷卻成耐磨蝕復合管道，本發明專利技術方法簡單，易操作，生產效率高，產品質量好，使用壽命長。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及管道生產，特別是。
技術介紹
在重介質選煤系統中，硬度大、顆粒尖銳、磨損性強的懸浮液以及煤矸石、中煤等硬質材料會對管路造成嚴重的磨蝕，一般的金屬管材使用壽命很短，大約幾個月到I年左右，因此需頻繁更換管道、零部件，直接造成工時、材料、礦產資源等多方面浪費，進而降低生產效率，升高生產成本。針對此問題，近年出現了多種工藝方法來提高輸送管道的抗磨蝕性能，例如鑄石管道復合技術、超高分子量聚乙烯復合技術、硬面堆焊復合技術、熱噴涂技術等，雖然這些工藝在一定程度上改善了輸送管道內壁的抗磨蝕能力，但是也存在著產品生產周期長、工藝復雜、成本高、耐磨蝕層與基體結合強度低等問題。因此目前還未有一種高效率、低成本、產品可靠耐用的耐磨蝕復合管道生產方法。
技術實現思路
針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本專利技術之目的就是提供，可有效解決高效、低成本生產耐磨蝕復合管道的問題。本專利技術解決的技術方案是，在高速旋轉的金屬管道內壁預置經粘結劑粘結的合金粉體，采用電磁感應加熱方法，調節電磁感應頻率，控制加熱深度和加熱時間，使合金粉末完全熔化和管道內壁表層微熔，加熱裝置沿軸線相對旋轉管道運動，離開加熱區后的熔融合金和表層基體金屬隨之凝固，產生冶金結合，形成表面平整美觀、高結合強度的耐磨蝕合金層，從而制作出耐磨蝕復合管道，步驟是配制水玻璃與合金粉末糊狀物；將待加工管道固定在動力頭上；涂覆合金粉末糊狀物；烘干；熔化咬合；冷卻成耐磨蝕復合管道。本專利技術方法簡單，易操作，生產效率高，有效解決耐磨蝕管道的生產問題，產品質量好，使用壽命長。附圖說明圖I為本專利技術的工藝流程圖。圖2為本專利技術生產設備結構圖。具體實施方式以下結合附圖和具體情況對本專利技術的具體實施方式作詳細說明。由
技術實現思路
給出，本專利技術是在高速旋轉的金屬管道內壁預置經粘結劑粘結的合金粉體，采用電磁感應加熱方法，調節電磁感應頻率，控制加熱深度和加熱時間，使合金粉末完全熔化和管道內壁表層微熔，加熱裝置沿軸線相對旋轉管道運動，離開加熱區后的熔融合金和表層基體金屬隨之凝固，產生冶金結合，形成內表面平整光滑、高結合強度的耐磨蝕合金層，從而制作出耐磨蝕復合管道，具體步驟如下(見圖I所示)第一步制糊，用模數為3. 1-3. 5的液體水玻璃將合金粉末調成糊狀，放置于生產設備的料斗中，合金粉末和水玻璃的重量比80-95 5-20，最好為82 18;第二步固定管道，將待加工管道連接固定在生產設備的動力頭上，管道以200-9001·/ min的速度旋轉，最好為600r/min,以100-900mm/min (最好為500 mm/min)的速度沿管道軸線方向相對生產設備的物料輸送器運動；第三步涂覆，打開生產設備的物料輸送器的出料口，出料口和刮板高度的調節范圍為 5-60mm,最好為IOmm,或20mm,或30mm,或40mm,或50mm,或60mm,控制合金粉體在管道內壁上的涂覆厚度為l-50mm,最好為20mm,或30mm,或40mm ；第四步烘干，合金粉體在管道內壁涂覆完畢后，啟動被加工管道外部生產設備的電磁感應加熱器，將該電磁感應電源功率控制在5-80kw，最好為20kw、或30kw、或50kw、或60kw， 控制合金粉體的烘干溫度保持在90-300°C，最好為120°C、或150°C、或200°C、或260°C，烘干時間為 5_20min,最好為 5min、或 lOmin、或 15min、或 18min ；第五步熔化咬合，合金粉體烘干后，啟動被加工管道內部電磁感應加熱器，將該電磁感應電源功率控制在50-250kw，最好為IOOkw或200kw，加熱時間為l_20min，最好為IOmin 或18min，使合金層與被加工管道內壁間的稀釋率控制在5-30% (稀釋率是指合金層滲入被加工管道內壁中的質量百分數)，構成合金層與被加工管道內壁的咬合一體結構；第六步冷卻成品，一體結構離開內部電磁感應加熱器的加熱區，冷卻凝固，之后，再次開啟被加工管道外部的電磁感應加熱器，使凝固區域緩冷至300-600°C后，最好為400°C 或500°C，再放置于在空氣中繼續冷卻，形成內表面平整、光滑、冶金結合均勻的耐磨蝕合金層，成高質量的耐磨蝕復合管道。所述的合金粉末是由重量百分比計的鉻(Cr) 8^36% ;碳(C) 4 5% ;鎳(Ni ) 10 20% ； Al2O3 — TiO2 I 30% ;硼化)I 3% ;硅(Si) 2 4% ;碳化硼(B4C) 2 20% ;稀土(RE)O.2 1%和余量為鐵(Fe)組成；所述的Al2O3 — TiO2的重量比為Al2O3 TiO2 = 60 90% 1(Γ40%。所述的生產設備由圖2給出，結構是，包括減速電機、行走車架、軌道和物料輸送器，減速電機2裝在行走車架8左端上部，行走車架8經行走輪置于軌道12上，減速電機2 的轉軸上裝有豎向的動力頭3，動力頭的轉軸與減速電機2相連，行走車架8右端經支撐15 裝有伸縮臂6，行走車架8上部裝有滾輪架11，被加工管道I 一端裝在動力頭3上，并置于滾輪架11上，伸縮臂6伸入被加工管道I另一端內，伸縮臂6上裝有伸入被加工管道I內部的電磁感應加熱器5，加工管道I外面置有外部的電磁感應加熱器4，外部的電磁感應加熱器4和內部的電磁感應加熱器5分別同高頻電源16相連，伸縮臂6伸出支撐15的外端上裝有料斗7，料斗7經物料輸送器14與置于伸縮臂6端部的出料口 10相連通，出料口 10 處裝有刮板9 ；所述的減速電機2、動力頭3、行走車架8組成動力裝置；所述的刮板經伸縮式連接桿裝在伸縮臂6左端部上，構成出料口和刮板的高度調節結構，刮板用于控制預置合金粉末涂層的厚度和平整度；所述的出料口為矩形；所述的外部的電磁感應加熱器4和內部的電磁感應加熱器5均為環形電磁感應加熱器，兩個環形電磁感應加熱器前、后錯位布置，外部的電磁感應加熱器4在前，內部的電磁感應加熱器5在后。本專利技術經試驗和試用，取得了滿意的效果，與現有技術相比，具有以下突出的特占·^ \\\ ·1、本專利技術采用電磁感應加熱，管道受熱均勻、無變形，不需要后期校直處理，合金層表面光滑，形狀及厚度容易控制，生產效率高；2、合金層與管道內壁呈冶金結合，抗沖擊性能好，延長復合管道的使用壽命；3、本專利技術采用的合金粉末，用該粉末制備的復合管道內壁具有硬度高、耐磨性好、抗腐蝕性強等綜合性能；4、施工要求低，不受空間、環境等條件的限制，可使生產推廣企業有足夠的利潤空間， 經濟效益顯著；5、本專利技術制備的管道內壁合金層的技術指標如下(1)表面洛氏硬度達到50-70HRC；(2)相對耐磨性是Q235鋼的15-25倍；(3)合金層可長期承受低溫酸堿鹽氣氛腐蝕，使用壽命I年以上；(4)合金層可承受3米高自由落體至水泥地面的機械沖擊而不脫落和裂傷。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐磨蝕復合管道的快速制造方法，其特征在于，在高速旋轉的金屬管道內壁預置經粘結劑粘結的合金粉體，采用電磁感應加熱方法，調節電磁感應頻率，控制加熱深度和加熱時間，使合金粉末完全熔化和管道內壁表層微熔，加熱裝置沿軸線相對旋轉管道運動，離開加熱區后的熔融合金和表層基體金屬隨之凝固，產生冶金結合，形成內表面平整光滑、高結合強度的耐磨蝕合金層，從而制作出耐磨蝕復合管道，具體步驟是：第一步：制糊，用模數為3.1?3.5的液體水玻璃將合金粉末調成糊狀，放置于生產設備的料斗中，合金粉末和水玻璃的重量比80?95︰5?20；第二步：固定管道，將待加工管道連接固定在生產設備的動力頭上，管道以200?900r/min的速度旋轉，以100?900mm/min的速度沿管道軸線方向相對生產設備的物料輸送器運動；第三步：涂覆，打開生產設備的物料輸送器的出料口，出料口和刮板高度的調節范圍為5?60mm，控制合金粉體在管道內壁上的涂覆厚度為1?50mm；第四步：烘干，合金粉體在管道內壁涂覆完畢后，啟動被加工管道外部生產設備的電磁感應加熱器，將該電磁感應電源功率控制在5?80kw，控制合金粉體的烘干溫度保持在90?300℃，烘干時間為5?20min；第五步：熔化咬合，合金粉體烘干后，啟動被加工管道內部電磁感應加熱器，將該電磁感應電源功率控制在50?250kw，加熱時間為1?20min，使合金層與被加工管道內壁間的稀釋率控制在5?30%，構成合金層與被加工管道內壁的咬合一體結構；第六步：冷卻成品，一體結構離開內部電磁感應加熱器的加熱區，冷卻凝固，之后，再次開啟被加工管道外部的電磁感應加熱器，使凝固區域緩冷至300?600℃后，再放置于在空氣中繼續冷卻，形成內表面平整、光滑、冶金結合均勻的耐磨蝕合金層，成高質量的耐磨蝕復合管道。...

【技術特征摘要】
1.一種耐磨蝕復合管道的快速制造方法，其特征在于，在高速旋轉的金屬管道內壁預置經粘結劑粘結的合金粉體，采用電磁感應加熱方法，調節電磁感應頻率，控制加熱深度和加熱時間，使合金粉末完全熔化和管道內壁表層微熔，加熱裝置沿軸線相對旋轉管道運動，離開加熱區后的熔融合金和表層基體金屬隨之凝固，產生冶金結合，形成內表面平整光滑、高結合強度的耐磨蝕合金層，從而制作出耐磨蝕復合管道，具體步驟是 第一步制糊，用模數為3. 1-3. 5的液體水玻璃將合金粉末調成糊狀，放置于生產設備的料斗中，合金粉末和水玻璃的重量比80-95 5-20 ； 第二步固定管道，將待加工管道連接固定在生產設備的動力頭上，管道以200-900r/min的速度旋轉，以100-900mm/min的速度沿管道軸線方向相對生產設備的物料輸送器運動； 第三步涂覆，打開生產設備的物料輸送器的出料口，出料口和刮板高度的調節范圍為5-60mm，控制合金粉體在管道內壁上的涂覆厚度為l_50mm ； 第四步烘干，合金粉體在管道內壁涂覆完畢后，啟動被加工管道外部生產設備的電磁感應加熱器，將該電磁感應電源功率控制在5-80kw，控制合金粉體的烘干溫度保持在90-300°C，烘干時間為 5-20min ； 第五步熔化咬合，合金粉體烘干后，啟動被加工管道內部電磁感應加熱器，將該電磁感應電源功率控制在50-250kw，加熱時間為l_20min，使合金層與被加工管道內壁間的稀釋率控制在5-30%，構成合金層與被加工管道內壁的咬合一體結構； 第六步冷卻成品，一體結構離開內部電磁感應加熱器的加熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申晉鳴，張兵權，劉鳴放，張天順，
申請(專利權)人：山西焦煤愛鋼裝備再制造有限公司，河南省煤科院耐磨技術有限公司，
類型：發明
國別省市：