水基钛合金切割液的反应釜的制作方法

本发明涉及液体反应釜领域，具体涉及水基钛合金切割液反应釜。

背景技术：

钛是上世纪50年代发展起来的结构金属，钛合金具有高强度、耐腐蚀、耐热性好等优点，是发展航空、高端设备的重要合金。然而，钛合金也因为这些性质而难以加工，采用普通的金属切割会使刀头加快磨损、工件质量不合格，因此，选择合适的金属切割液至关重要。

现有技术中的金属切割液多为乳化油类产品，此类产品的粘度不适合在钛金属切割中使用，会导致钛金属的黏着磨损现象。因此，水基切割液成为了钛金属切割液的发展对象。水基切割液含油量低或者不含有油性组分，因此对环境的影响更小。水基切割液一般是乳化或半乳化产品，其中含有较大量的润滑剂、乳化剂等，尤其是采用聚乙二醇酯类润滑剂的水基钛合金切割液，采用常规的油类反应釜会导致搅拌不均或者过度乳化而导致的破乳现象，因而大大影响的水基钛合金切割液的产品质量。因此，有必要开发一种适合水基钛合金切割液的反应釜。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的缺陷，提出了适用于水基钛合金切割液，尤其适用于含聚乙二醇酯类润滑剂的水基钛合金切割液的反应釜，该反应釜具有乳化效果好，成品不易破乳等优点。

聚乙二醇酯类一般用于化工、造纸、纺织等领域，并作为乳化剂使用，其具有良好的乳化、润滑、柔软性能，可溶于多种有机溶剂，在水中一般呈分散状。在水基钛合金切割液中一般用作润滑剂使用，然而将其加入水相中采用普通反应釜进行常规乳化时，由于反应釜中扰流板的存在，使得乳化过程中产生大量气泡，该现象对于反应釜来说是致命的，因此，需要在原料中加大消泡剂的用量，本领域中常用的消泡剂是硅氧烷，大量硅氧烷的引入会导致水基钛合金切割液黏着磨损现象加重，而在取消扰流板使用的反应釜中，存在乳化不充分，容易破乳的现象。

发明人通过潜心研究，惊奇的发现采用螺旋形扰流条代替普通竖直扰流板，可以解决现有技术中存在的过度乳化导致的气泡过多现象和乳化不足导致的破乳现象。本发明具体的技术方案如下：

一种水基钛合金切割液的反应釜，包括釜体，所述釜体包括由设置于顶部的电机驱动并深入釜体内腔的搅拌轴，所述搅拌轴上设置有搅拌桨，所述搅拌轴的另一端固定于底部的支撑架内；所述搅拌轴外侧套设有加热管；所述搅拌釜顶部还设置有进料口，底部设置有出料口；所述釜体内腔中紧贴内壁设置有螺旋形的扰流条；以及所述水基钛合金切割液包含聚乙二醇酯类润滑剂。

在本发明一个优选的实施例中，所述搅拌桨具有4-6片桨叶，所述桨叶均处于与所述搅拌轴垂直的平面内。所述桨叶由下桨叶和上桨叶叠合而成。优选的，上桨叶的面积略小于下桨叶。更为优选的，上桨叶和下桨叶的截面形成阶梯形。

在本发明一个优选的实施例中，所述搅拌桨是3个，且均匀分布于搅拌轴上；相应的，所述加热管的数量是2个，且所述加热管位于两个相邻搅拌桨之间。优选的，所述加热管的直径大于所述桨叶的长度。聚乙二醇酯类体系的搅拌溶解过程需要加热，通常情况下，加热有助于组分的溶解，可减少工艺时间，缩短生产流程，降低成本。

在本发明一个优选的实施例中，所述扰流条螺旋的方向与所述搅拌桨转动方向是一致的，并且所述扰流条与水平面的夹角为15-45°，所述扰流条的宽度为所述釜体内径的1/8-1/15。据信，扰流条与水平面的夹角过大，使得扰流作用加强，更容易产生气泡，而扰流条与水平面的夹角过小时，又会导致扰流作用太弱，导致乳化效果欠佳，因此选择合适的夹角对于水基钛合金切割液的稳定性能起到至关重要的作用。优选的，所述扰流条与水平面的夹角为30°，所述扰流条的宽度为所述釜体内径的1/10。

本发明的反应釜主要针对水基钛合金切割液，尤其是包含聚乙二醇脂肪酸酯的水基钛合金切割液，其中，聚乙二醇脂肪酸酯包括，但不限于：聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇双硬脂酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇双月桂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇双油酸酯、聚乙二醇单肉豆蔻酸酯、聚乙二醇双肉豆蔻酸酯、聚乙二醇单蓖麻油酸酯、聚乙二醇双蓖麻油酸酯、聚乙二醇单花生酸酯、聚乙二醇双花生酸酯、聚乙二醇单山嵛酸酯、聚乙二醇双山嵛酸酯、聚乙二醇单棕榈酸酯、聚乙二醇双棕榈酸酯。在本发明一个优选的实施方案中，所述聚乙二醇酯类润滑剂选自聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇双硬脂酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇双月桂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇双油酸酯中的一种或多种。以上聚乙二醇脂肪酸酯提供了类似的润滑性能。

本发明的水基钛合金切割液的反应釜主要用于对水基钛合金切割液的混合搅拌。其原料中除了聚乙二醇酯类润滑剂和水外，还包含本领域中通用的辅料以及填料，以上辅料或填料包括但不限于：助润滑剂，例如磷系润滑剂、膨润土润滑剂等；酸碱度调节剂，例如氨类化合物、氢氧化物等；消泡剂，例如硅氧烷、聚氧乙烯醚类、聚氧丙烯醚类等。

本发明的水基钛合金切割液的反应釜通过顶部进料口依次加入水和水溶性辅料，例如ph调节剂等，通过加热管加热体系至70-80℃，并保持搅拌，随后加入聚乙二醇酯类润滑剂、助润滑剂、消泡剂等其余组分，继续在加热条件下搅拌，当形成均一乳液时，降温至常温，即可从底部的出料口排出水基钛合金切割液成品。过程中的搅拌速度不宜过快，以30-50rpm为宜。

本发明的有益效果是：

1、本发明的水基钛合金切割液的反应釜通过设置螺旋形的扰流条，与普通扰流板相比，降低了扰流效果，避免了因过度乳化导致的气泡过多现象，也降低了消泡剂的使用，降低了切割液导致的黏着磨损。

2、本发明的水基钛合金切割液的反应釜避免使用常规的螺旋桨式搅拌桨，而采用同平面桨叶搅拌桨，可进一步降低因搅拌而产生的涡流，避免了在涡流中形成的微气泡，从而进一步降低了消泡剂的使用，降低了切割液导致的黏着磨损。

3、本发明的水基钛合金切割液的反应釜适用于含聚乙二醇酯类润滑剂的水基钛合金切割液，具有乳化效果好，成品不易破乳的优点。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是本发明优选实施例中扰流条的结构示意图；

图3是本发明优选实施例中搅拌桨的结构示意图；

其中1-釜体，2-搅拌轴，3-搅拌桨，31-桨叶，311-上桨叶，312-下桨叶，4-支撑架，5-电机，6-加热管，7-扰流条，8-进料口，9-出料口。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：

如图1所示，本发明的水基钛合金切割液的反应釜，包括釜体1，其中，釜体1包括由设置于顶部的电机5驱动并深入釜体内腔的搅拌轴2，搅拌轴2上设置有搅拌桨3，搅拌轴2的另一端固定于底部的支撑架4内；搅拌轴2外侧套设有加热管6；釜体1顶部还设置有进料口8，底部设置有出料口9；该反应釜用于对含聚乙二醇酯类润滑剂的水基钛合金切割液的搅拌混合。进一步的，如图2所示，釜体1内腔中紧贴内壁设置有螺旋形的扰流条7。

进一步搅拌桨3的结构示意图如图3所示，作为优选，搅拌桨3具有中心对称的6片桨叶31，桨叶31均处于与搅拌轴2垂直的平面内。桨叶31由下桨叶312和上桨叶311叠合而成，其中，上桨叶311的面积略小于所述下桨叶312，并且上桨叶311和下桨叶312的截面形成阶梯形。进一步的，搅拌桨3的数量是3个，且均匀分布于搅拌轴2上。

本发明的水基钛合金切割液的反应釜基于加快溶解搅拌的目的，釜体1的内腔设置,2个加热管6，且加热管6位于两个相邻搅拌桨3之间。

作为优选，扰流条7与水平面的夹角为30°，且扰流条7螺旋向下的方向与所述搅拌桨转动方向是一致的，以及扰流条7的宽度为釜体内径的1/10。

本发明的水基钛合金切割液的反应釜的工作流程是：通过顶部进料口依次加入水和水溶性辅料，例如ph调节剂等，通过加热管加热体系至70-80℃，并保持搅拌，随后加入聚乙二醇酯类润滑剂、助润滑剂、消泡剂等其余组分，继续在加热条件下搅拌，当形成均一乳液时，降温至常温，即可从底部的出料口排出水基钛合金切割液成品。本发明的水基钛合金切割液的反应釜通过螺旋形的扰流条与特殊结构的搅拌桨相结合，减缓了扰流程度，避免了聚乙二醇酯类润滑剂的过度乳化，最终产品具有乳化均一，保存时间长的优势。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。