[發明專利]一種金屬管內壁涂層感應加熱熔結方法

無效

• 申請號: 201110458509.7
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102560476A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 席生岐;王春昌
• 申請（專利權）人: 席生岐;陜西天元材料保護科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明屬于管內壁涂層熔結技術領域，具體涉及一種金屬管內壁涂層感應加熱熔結方法。

背景技術

石油套管內壁、水泥輸送管內壁、電廠煤粉管道內壁等多個行業中的金屬管道內壁都存在著金屬管內壁的腐蝕和磨損問題。對于一般的腐蝕問題可采用高分子防腐涂料，但不適宜于苛刻腐蝕環境下，更不適合高溫或磨損工礦條件下。而對于磨損問題除提高本體材料的硬度來提高耐磨損外，一般考慮工作表面采用高硬度的陶瓷涂層，但對于管道內沖刷腐蝕磨損，更好的措施是進行表面熔覆一層高硬度耐蝕合金涂層，但面臨的困難除選擇合適的涂覆工藝獲得均勻的金屬粉末漿料涂層外，還需要解決涂層熔覆的合適的加熱、保溫與冷卻方式。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種金屬管內壁涂層感應加熱熔結方法，該方法對漿料涂層可以實現精準的熔覆溫度和熔結深度控制，并且快速完成漿料涂層的冶金結合，獲得高品質的功能金屬粉末涂層。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種金屬管內壁涂層感應加熱熔結方法，包括如下步驟：

步驟1：金屬管內壁漿料涂層真空干燥：將涂有金屬粉末漿料涂層的金屬管置于真空干燥爐中干燥，干燥溫度為60～90℃，干燥時間為2～4h；

步驟2：感應加熱前準備工作，包括如下步驟：

(1)將步驟1干燥后的金屬管置于加熱臺架上，一端置于加熱臺架的從動支撐架上，用法蘭靜密封，另一端置于加熱臺架的主動支撐架上；

(2)依據金屬管內徑，選取外徑小于金屬管內徑1～5mm感應加熱線圈，感應加熱線圈上設有比感應加熱線圈長度長的支撐桿，支撐桿穿過主動支撐架上法蘭將感應加熱線圈伸入金屬管內，主動支撐架上法蘭與支撐桿采用動密封；

(3)將感應加熱線圈通水冷卻至室溫；

步驟3：感應加熱漿料涂層，包括如下步驟：

(1)根據金屬粉末漿料涂層的熔點確定感應加熱溫度，感應加熱溫度比金屬粉末漿料涂層的熔點低20～50℃；

(2)根據涂層厚度確定感應加熱線圈的加熱頻率，涂層厚度越厚，感應加熱頻率越低；

(3)開動主動支撐架上法蘭拖動電機以30～120rpm的轉速旋轉金屬管，通過從動支撐架上法蘭上進氣孔通入惰性保護氣體；

(4)啟動感應加熱線圈的加熱電源，并啟動金屬管橫向行走控制，單向加熱到從動支撐架上法蘭處，迅速返回到主動支撐架上法蘭端，重復這一過程，使管內涂層的加熱時間為15～30min；

(5)關閉感應加熱線圈的加熱電源，自然冷卻或通氬氣強制冷卻到室溫；

步驟4：打開主動支撐架上法蘭，移出金屬管，檢查金屬管內表面質量與尺寸。

步驟1所述的金屬管為鋼管、銅管、鋁管或鈦管。

步驟1所述金屬粉末漿料為自熔合金粉末漿料或自熔合金復合物粉末漿料。

所述自熔合金為鐵基自熔合金或鎳基自熔合金。

所述自熔合金復合物為添加碳化硅、碳化鈦或碳化鎢強化物的鐵基自熔合金復合物或鎳基自熔合金復合物。

步驟2中(1)所述的加熱臺架包括從動支撐架以及和從動支撐架相對應的主動支撐架。

步驟2和步驟3所述的感應加熱線圈上設有位置傳感器和溫度傳感器，防止線圈與涂層接觸短路，并測量涂層溫度。

步驟3中所述的惰性保護氣體為氬氣或氮氣。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該方法工裝采用成熟的感應加熱設備，涂層加熱通過通入保護氣氛、旋轉金屬管件以及快速反復等，保證涂層熔覆溫度精準、熔結深度調節可控，保證了獲得涂層內在品質和高的表面質量，且尺寸精度高。該方法實施方便，適合于較長管線(長達5米以上)的涂覆層進行高質量熔覆，獲得高品質熔覆涂層。

具體實施方式

下面用具體實施方式對本發明作更詳細的說明。

實施例1：

本實施例一種金屬管內壁涂層感應加熱熔結方法，鋼管內徑為125mm，鐵基自熔合金粉末漿料涂層厚度為1mm，包括如下步驟：

步驟1：管內壁漿料涂層真空干燥：將涂有鐵基自熔合金粉末漿料涂層的鋼管置于真空干燥爐中干燥，干燥溫度為60℃，干燥時間為4h；

步驟2：感應加熱前準備工作，包括如下步驟：

(1)將步驟1干燥后的鋼管置于加熱臺架上，一端置于加熱臺架的從動支撐架上，用法蘭靜密封，另一端置于加熱臺架的主動支撐架上；