大口径金属陶瓷内衬弯管的制造方法
【专利摘要】本发明涉及利用静态自蔓延法制备大口径陶瓷内衬弯管的方法。属于表面工程【技术领域】。该方法利用铝热反应和反应产物陶瓷与金属重力分离原理在钢质弯管内表面制备陶瓷涂层。方法包括铝热焊剂的配制和熔涂工艺和工装。本发明具有设备和工艺简单，可操作性强，原材料成本低，节省能源的显著特点。产品可广泛应用于磨损和腐蚀性环境中。
【专利说明】大口径金属陶瓷内衬弯管的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属表面工程【技术领域】，提供一种在大口径钢质弯管内表面制备陶瓷涂层的 方法。
【背景技术】
[0002] 当代工业生产经常使用大口径钢管输送石油、高压泥浆等高温、腐蚀或磨损材料。 在钢管内表面制备陶瓷涂层，可大幅度提高其高温、磨损和腐蚀性能。目前基于自蔓延技术 制备大口径陶瓷内衬直管的方法比较成熟，主要有重力法和离心法等。但大口径钢质弯头 内壁制备陶瓷内衬涂层的技术不过关，难以满足使用要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服大口径弯管陶瓷内衬涂层制备难题，提供一种大口径钢质 弯管内表面陶瓷涂层制备方法。
[0004] 本发明的目的是这样实现的：一种大口径金属陶瓷内衬弯管的制造方法，所述方 法包括以下工艺过程：
[0005] l、Ti/C按原子比为1 : 1的比例配制，颗粒大小均为200目的Ti粉和碳粉，在电 动搅拌机上搅拌3小时使之混合均匀，做点火剂使用。
[0006] 2、均为200目的铝粉和三氧化二铁粉按2A1+Fe203 = 2Fe+A1203+836 (kj)配制成 铝热焊剂，并在其中加入粒度为200目，重量比为5% -10%的硅线石颗粒。
[0007] 3、在弯管的一端用耐火材料制成与管内径相同的圆柱，其中心开一直径1厘米通 孔。孔内垫一6毫米厚的石棉垫。将其一并放入弯管端部。
[0008] 4、为节省铝热焊剂，控制涂层厚度，弯管内置一与弯管曲率相同的钢质芯管。其外 径为原弯管的一半左右。从弯管的开口端装填铝热焊剂，充填中不断压实，使充填密度达 到1.2-1. 4g/cm3。将装满铝热焊剂的弯管固定于可旋转的台架上。在弯管开口端的铝热 焊剂顶部放置10克左右的点火剂，用氧乙炔火焰喷枪对弯管整体进行预热，待温度下降到 250°C度后，在钢管弯头外壁涂一层彩色油漆，以便燃烧后观察反应液平面。
[0009] 5、用防风打火机点燃点火剂后发生自蔓延反应。反应过程中，慢慢转动试验台架 的转盘，观察外壁油漆层颜色变化，使弯管中反应界面在推移过程中始终与地面保持水平， 从而满足A1203-Fe液相重力分离和陶瓷液膜附着条件，使液态陶瓷随着转动被连续地涂 覆于弯管内壁上，冷却后即可获得陶瓷内衬复合弯管。
[0010] 本发明的有益效果：
[0011] 本发明制备的陶瓷涂层厚度可控，结合强度高。添加的硅线石高温下转变成莫来 石，并伴有一定的体积膨胀，起到提高涂层致密性减少裂纹等作用。制造设备简易，生产效 率高，工艺简便，可操作性强，原材料成本低，利用自蔓延放热反应，节省能源。产品可应用 于输送磨损和腐蚀性介质。
[0012] 最佳实施例
【权利要求】
1. 一种大口径金属陶瓷内衬弯管的制造方法。其特征在于所述方法包括以下工艺过 程： 将颗粒大小均为200目的Ti/C原子比为1 : 1混合均匀，做点火剂使用。采用粒度200 目的铝热焊剂粉末。再加入占铝热焊剂总量的5%-10%，粒度200目的硅线石颗粒。在钢 管弯管的一头用耐火材料制成与钢管内径相同的圆柱，其中心开一直径1厘米的通孔，孔 内垫一 6豪米厚的石棉垫。用氧乙炔火焰对弯管外表面预热，温度下降到250°C度后，在钢 管弯头外壁涂油漆，以便反应后观察反应液平面。 在弯管开口一端的铝热焊剂顶部放置10克左右的点火剂，用氧乙炔火焰喷枪对弯管 外表面进行预热，待测量温度降到250°C度后，在钢管弯头外壁涂一层油漆。用防风打火机 点燃点火剂后引发管内铝热焊剂的自蔓延反应。反应过程中，慢慢转动试验台架的转盘，观 察外壁油漆层颜色变化，使弯管中反应界面在推移过程中始终与地面保持水平，冷却后即 可获得陶瓷内衬复合弯管。
【文档编号】C23C24/10GK104120423SQ201310140277
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2013年4月23日
【发明者】高一翔, 陈威, 陈大智, 朱丹, 张卫北, 孙宁 申请人:陈威