[發(fā)明專利]鋼管內(nèi)壁強化噴丸用噴槍

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810032962.X
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101264591A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 陶貴鈞;馬耀根
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新亞欣科技有限公司
• 主分類號: B24C5/02
• 分類號: B24C5/02;B24C5/04;B24C1/10
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司
• 代理人: 王建國

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種鋼管內(nèi)壁強化噴丸用噴槍，尤指用于強化奧氏體不銹耐熱無縫鋼管內(nèi)壁以提高其抗高溫蒸汽氧化腐蝕性能的鋼管內(nèi)壁強化噴丸用噴槍。

背景技術(shù)

我國火電發(fā)電已經(jīng)進入超臨界和超超臨界壓力的發(fā)展時代，電站鍋爐的蒸汽出口壓力已達28MPa，蒸汽出口溫度高達605℃，在如此高的參數(shù)下，鍋爐受熱面管系高溫段通常使用18Cr-8Ni型的TP304H、TP321H、TP347H等奧氏體不銹耐熱鋼管的內(nèi)壁面臨著高溫蒸汽氧化腐蝕的威脅。

為了防止18Cr-8Ni奧氏體不銹耐熱鋼管內(nèi)壁抗高溫蒸汽氧化腐蝕，現(xiàn)時，本發(fā)明人發(fā)明的“奧氏體不銹耐熱無縫噴丸鋼管”使超臨界和超超臨界鍋爐受熱面管系設計選用18Cr-8Ni奧氏體不銹耐熱“噴丸鋼管”成為可能，這種“噴丸鋼管”是在鋼管內(nèi)壁實施噴丸強化工藝，使其內(nèi)壁表層獲得組織和應力強化，用以提高18Cr-8Ni奧氏體不銹耐熱鋼管抗高溫蒸汽氧化的性能。

當采用鋼丸對鋼管內(nèi)壁進行噴丸強化加工時，鋼丸射向鋼管內(nèi)壁的噴槍是噴丸強化加工關(guān)鍵技術(shù)之一，現(xiàn)時用于噴丸加工的噴槍存在如下缺陷：

1.由于噴嘴外徑較大，受小型化設計的限制，其噴丸強化加工的鋼管內(nèi)徑不小于50mm，不適于小口徑鋼管內(nèi)壁強化加工；

2.噴槍中的噴嘴是散射結(jié)構(gòu)，不能聚集足夠的氣源能量射擊鋼管內(nèi)壁，以形成抗高溫蒸汽氧化腐蝕的硬化層；

3.噴槍中的噴桿為軟管，既不能保證噴嘴對中360°均勻散射，也不能保證噴嘴沿長度方向勻速行進，因而不能形成沿鋼管周向和長度方向分布均勻的硬化層；

4.如要實現(xiàn)工藝自動化需配置復雜的噴嘴對中旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，并且長度只限于2M，不但改進的成本高，而且難以克服噴丸長度上的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種奧氏體不銹耐熱鋼管內(nèi)壁強化噴丸生產(chǎn)線所必需的噴槍，旨在由鋼丸以高壓氣源為載體，通過該噴槍能聚集強噴射能量強化鋼管內(nèi)壁，以形成沿鋼管周向及長度方向分布均勻的抗高溫蒸汽氧化腐蝕的硬化層。

為達到上述目的，本發(fā)明的鋼管內(nèi)壁強化用噴槍具有一噴嘴及一噴桿，該噴嘴組裝在噴桿前端，該噴嘴具有一外管及一導流芯，該導流芯的前端具有一較大的頭端，在噴嘴導流芯與外管前端開口間形成有一供丸氣混合流噴出的環(huán)狀縫隙。

所述該噴桿是長度L≤15M，長徑比大于600的直線狀奧氏體不銹鋼管。

所述噴嘴的材料是經(jīng)熱處理的合金工具鋼。

所述噴嘴外徑大小適于加工內(nèi)徑為24mm≤ID≤60mm的受噴鋼管。

所述外管的前端形成一喇叭狀的開口，在該開口周圍形成一環(huán)形的浮凸弧面。

所述該導流芯略呈喇叭造型，其前端為一較大的頭端，后端設有一螺紋端，在該導流芯頭端與螺紋端之間的外周壁則形成一凹弧面，該凹弧面是一略呈拋物線狀的弧面。

所述該外管內(nèi)側(cè)以肋片連接有一中心組裝桿，該中心組裝桿的前端形成有一螺孔，該導流芯后端設有一與外管中心組裝桿前端螺孔相配合的螺紋端，該導流芯以其后端的螺紋端組裝于外管中心組裝桿前端的螺孔處；該外管的后端外圍形成有外螺紋段，在該噴桿的前端形成有與噴嘴外管后端外螺紋段相配合的內(nèi)螺紋段，該噴嘴以其外管后端的外螺紋段組裝于噴桿前端的內(nèi)螺紋段處。

所述該噴桿內(nèi)有一丸氣通道；噴嘴在外管內(nèi)側(cè)與中心組裝桿及導流芯之間成一環(huán)狀的丸氣增速通道，該噴嘴外管的內(nèi)徑小于噴桿內(nèi)側(cè)丸氣通道的內(nèi)徑。

本發(fā)明的鋼管內(nèi)壁強化噴丸強化用噴槍能達到如下技術(shù)效果：

1.噴嘴采用小型化設計，其噴丸強化加工的鋼管內(nèi)徑ID≥24mm，單槍噴丸量最大可達20kg/min，適于強化電站鍋爐受熱面管系所有規(guī)格的小口徑鋼管內(nèi)壁；

2.噴嘴采用的是聚射結(jié)構(gòu)，噴丸時，氣源能量聚集于360°狹窄的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)，能耗低且能射擊鋼管內(nèi)壁形成抗高溫蒸汽氧化腐蝕的硬化層；

3.噴桿是直線狀鋼管，它不僅能保證噴嘴對中360°均勻射擊，還能保證噴嘴沿長度方向均速行進，因而能形成沿鋼管周向和長度方向分布均勻的硬化層；

4.噴桿采用長徑比大于600的柔性化設計，噴丸時，噴嘴與鋼管自動對中，但噴嘴隨噴丸機沿鋼管長度方向勻速移動噴丸時，噴桿則是剛性桿，由此可在鋼管內(nèi)壁周向及長度方向上都能形成均布的噴丸硬化層，而不需另設復雜機構(gòu)實現(xiàn)工藝自動化；

5.噴槍中，噴桿長度可達15M，能噴丸長至12M的鋼管內(nèi)壁；

6.噴嘴材料為一般的合金工具鋼，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，經(jīng)適當?shù)臒崽幚砗?，不僅耐沖刷、耐磨損，且性價比高。