[發(fā)明專利]陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210333906.6
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102829258A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳威;陳大智;譚佃龍;朱丹;高一翔;杜保達(dá);黃忠斌;張保國
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰東大新材料研究院
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;C04B35/653;B22D19/16
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，提供一種在鋁合金管內(nèi)表面制備陶瓷涂層的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)常用管道輸送腐蝕、磨損介質(zhì)，所以要求管道具有優(yōu)良的耐磨性和耐腐蝕性，有些場合還要求管道重量輕。目前黑色金屬陶瓷內(nèi)襯鋁合金管制備方法比較成熟，主要有套構(gòu)法、離心澆注、雙金屬離心澆注、復(fù)合材料焊接、SHS離心法和靜態(tài)SHS法。其中SHS離心法產(chǎn)品性能好，應(yīng)用廣泛。但目前陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材的制備技術(shù)不過關(guān)，由于鋁合金的熔點(diǎn)比較低，在高溫下易融化，很難直接在鋁合金內(nèi)表面用自蔓延方法制備陶瓷涂層，難以滿足復(fù)合管材輕量化的要求，所以很難制成陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材的制備方法，可以間接在鋁合金管內(nèi)制備陶瓷內(nèi)襯。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材的制備方法，所述方法采用SHS離心法法制備陶瓷內(nèi)襯鋼管，然后將石蠟澆注到陶瓷內(nèi)襯鋼管內(nèi)，固定于車床上車削陶瓷內(nèi)襯鋼管的外表面，再通過加熱鋁合金管使之熱膨脹，高溫度下將切削加工后的陶瓷內(nèi)襯鋼管擠壓入鋁合金管內(nèi)，整體加熱脫蠟后即可得到陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材；

所述SHS離心法包括以下步驟：在鋼管內(nèi)裝鋁熱劑，點(diǎn)燃后按下式發(fā)生自蔓延反應(yīng)：

Fe₂O₃+2Al?=?2Fe+Al₂O₃

在高溫放熱反應(yīng)下，反應(yīng)產(chǎn)物鐵和氧化鋁呈熔融狀態(tài)，電機(jī)帶動鋼管高速旋轉(zhuǎn)；在離心力作用下，管內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物中，密度大的鐵作為過渡層與鋼管形成冶金結(jié)合，低密度的氧化鋁分布在鋼管內(nèi)表面，冷卻后得到陶瓷內(nèi)襯鋼管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材的制備方法利用SHS離心法、車床加工及套構(gòu)法，間接在鋁合金復(fù)合管材內(nèi)部制造陶瓷內(nèi)襯，不僅制造方法簡單，原料廉價，而且兼有陶瓷內(nèi)襯管的耐磨性、耐腐蝕性，同時大幅降低了復(fù)合管材的重量。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材的制備方法，所述方法如下：

步驟一、SHS離心法

在鋼管內(nèi)裝鋁熱劑，點(diǎn)燃后按下式發(fā)生自蔓延反應(yīng)：

Fe₂O₃+2Al?=?2Fe+Al₂O₃

在高溫放熱反應(yīng)下，反應(yīng)產(chǎn)物鐵和氧化鋁呈熔融狀態(tài)，電機(jī)帶動鋼管高速旋轉(zhuǎn)。在離心力作用下，管內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物中，密度大的鐵作為過渡層與鋼管形成冶金結(jié)合，低密度的氧化鋁分布在鋼管內(nèi)表面，冷卻后得到陶瓷內(nèi)襯鋼管。

步驟二、車床加工

將石蠟澆注到陶瓷內(nèi)襯鋼管內(nèi)，然后固定于車床上車削陶瓷內(nèi)襯鋼管的外表面，使外徑略大于鋁合金管材的內(nèi)徑，壁厚1-2?mm。

步驟三、套構(gòu)法

加熱鋁合金管使之熱膨脹，高溫下將切削加工后的陶瓷內(nèi)襯鋼管擠入鋁合金管內(nèi)部，整體加熱脫蠟后即可得到陶瓷內(nèi)襯鋁合金管材。

通過石蠟澆注到陶瓷內(nèi)襯鋼管內(nèi)便于車床加工，使加工時陶瓷內(nèi)襯鋼管不易碎裂；加熱鋁合金管后，陶瓷內(nèi)襯鋼管可以很方便的擠入鋁合金管。在鋁合金管與陶瓷內(nèi)襯之間通過鋼管，很好的解決了鋁合金管內(nèi)無法直接添加陶瓷內(nèi)襯的問題，不僅制造方法簡單，原料廉價，而且兼有陶瓷內(nèi)襯管的耐磨性、耐腐蝕性，同時大幅降低了復(fù)合管材的重量。