本发明涉及机械制造技术,具体涉及一种吐丝管内表面低温快速沉积方法。
背景技术:
线材是钢铁产品的重要品种之一,广泛应用于建筑和制品工业。目前世界范围内线材年产量占世界钢材总产量的10%左右。主要产钢国家普遍采用全连续高速无扭线材精轧机组和控制冷却技术,作为线材生产的主要工艺装备手段。高速线材轧机是机械制造技术、冶金技术和化控技术发展的综合产物。
线材也是我国第二大钢材生产品种,年产量占世界生产总量三分之一以上。线材产品品种和规格范围在不断扩大,线材产品质量有了飞跃性的提高,我国已经成为最大的线材生产国和出口国。
线材生产朝着连续、高速两个主要方向发展。高速线材生产是一个从钢坯到成品的连续生产过程,吐丝机吐丝管是控制线材由直线向盘条转变的关键设备。精轧后的轧件温度大约保持在850℃,速度可高达120m/s,进入吐丝管后,线材在由夹送辊和吐丝机引起的推动力、相对惯性力、摩擦力、正压力等综合作用下,按吐丝管向前运行,改直线运动为螺旋运动,形成直径大约为1080mm的稳定线圈从吐丝管吐出,均匀地铺落在斯太尔摩线入口辊道上。
随着轧制速度的提高,吐丝机的吐丝效果越来越不能满足高速轧制的要求,问题越来越多,尤其是速度提高到85m/s以上时,吐丝管磨损剧烈:由于线材在吐丝管内的剧烈相对运动,内壁易磨损甚至磨穿,发生堆钢事故。吐丝管的非正常磨损导致使用寿命过短和吐丝异常已经是线材生产中的一大难题。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种能提供吐丝管高温下强韧性的吐丝管内表面低温快速沉积方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种吐丝管内表面低温快速沉积方法,包括如下步骤:
步骤一、对未弯曲吐丝管的待弯曲的凹侧进行打孔;
步骤二、对所述未弯曲吐丝管进行洗油处理;
步骤三、对所述未弯曲吐丝管进行酸洗活化;
步骤四、将所述未弯曲吐丝管内腔、循环水泵以及高纯铁族元素自溶性合金簇合物水溶液组成闭路循环;
步骤五、将所述未弯曲吐丝管进行电解,并开启所述循环水泵。
进一步地,所述步骤二包括通过碱性溶液对所述未弯曲吐丝管进行除油,再通过自来水对所述未弯曲吐丝管进行清洗。
进一步地,所述碱性溶液按naoh、na2co3以及na3po4的浓度分别为50g/l、30g/l以及30g/l的方式配置。
进一步地,步骤一具体包括对所述未弯曲吐丝管沿轴向的中间3/5部分的、弯曲后吐丝管沿径向的凹侧部位,每隔3~10cm留一个直径2~6mm的孔。
进一步地,步骤五具体包括将所述未弯曲吐丝管放置在质量百分数为5%~30%的碳酸钠水溶液的阴极进行电解;
待通电5-10分钟后,打开所述循环水泵;持续2小时之后关闭所述循环水泵以及电源。
进一步地,步骤三具体包括:通过质量百分数为1~10%硫酸溶液对所述未弯曲吐丝管酸洗活化。
本发明通过在吐丝管外表面向内表面氢铺展以及由此导致的低温铁族自溶性合金簇合物氢化快速沉积;采用铁族元素的自溶性合金涂镀层,实现吐丝管内表面高温强韧化,达到提高其使用寿命的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明提出了一种吐丝管内表的低温快速沉积方法,对尚未进行弯曲处理的未弯曲吐丝管进行预处理,以提高其高温强韧性。本发明,按如下步骤进行:
s101、将未弯曲吐丝管沿轴向的中间3/5部分的、弯曲后吐丝管沿径向的凹侧部位,每隔3~10cm留一个直径2~6mm的孔;
当钻得的孔过大时,采用石蜡封闭处理,再通过细针或细棒通孔处理以得到复合直径大小要求的小孔;
打孔的目的在于防止后续步骤中未弯曲吐丝管内腔和外表面的不同水溶液明显渗漏混合,但又不影响电解处理时氢从吐丝管外表面向内表面的铺展;
s102、将未弯曲吐丝管与循环水泵连通,通过碱性溶液除油,其中碱性溶液按naoh、na2co3以及na3po4的浓度分别为50g/l、30g/l以及30g/l的方式配置;再通过自来水对所述未弯曲吐丝管进行清洗;
s103、运用循环水泵以及质量百分数为1~10%硫酸溶液对所述未弯曲吐丝管循环酸洗以进行活化;
s104、将高纯铁族元素自溶性合金簇合物和水以摩尔百分比0.2~1.5:1比例配置为水溶液,将高纯铁族元素自溶性合金簇合物水溶液放进长、宽、高为1m*0.5m*0.5m的聚四氟乙烯槽中;再将循环水泵、高纯铁族元素自溶性合金簇合物水溶液以及未弯曲吐丝管的内腔组成闭路循环;注意尚无需开启循环水泵;
具体地,未弯曲吐丝管两端安装好pvc材质法兰,孔径尺寸大小与所选吐丝管的内径一样。吐丝管两端法兰皆接通相应的塑料管,并且用适合的丝杠紧固。两条塑料管另一端皆与小型循化水泵接口接通紧固好,并且将小型循环水泵浸没置于已经配置好的簇合物溶液的聚四氟乙烯槽中,以便实现簇合物水溶液的闭路循环,保证未弯曲吐丝管一定的自由度;
s105在保留s104的闭路循环的同时,将未弯曲吐丝管放置在5%~30%的碳酸钠水溶液中进行电解,采用长1m、宽度取吐丝管特定长度的1/4以及高度0.5m的聚四氟乙烯槽为电解槽,而未弯曲吐丝管安置在阴极端侧,阳极则采用长度1m、壁厚5mm以及内径为10mm的q235钢管。
其中,未弯曲吐丝管可以沿聚四氟乙烯槽电解槽的宽度方向自由移动,以便其内表面需要强化的重点部分处于碳酸钠水溶液包覆之中;
在s105中,优选对未弯曲吐丝管进行震荡转动提高反应效果。
电解时采用电压0-240v可调电源,电压120-220v,电流密度设定为20~200a/cm2,操作温度室温,通电5-10分钟后打开循环水泵,再2小时后关闭循环泵与可调电源,沉积完毕。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。