[發明專利]激光修復搪玻璃設備的方法

有效

• 申請號: 201410001893.1
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103952694B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 薛衛昌;李豐;楊立梅
• 申請（專利權）人: 江蘇天元激光科技有限公司;南京豐強納米科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發明涉及一種激光修復搪玻璃設備的方法。

背景技術

目前，搪玻璃設備（如反應釜、儲罐、蒸餾罐、冷凝器等），是將含硅量高的瓷釉噴涂于金屬鐵胎表面，通過950℃左右的高溫焙燒使瓷釉密著于金屬表面而制成的，具有類似玻璃的化學穩定性和金屬強度的雙重優點。由于搪玻璃設備具有優良的耐腐蝕、耐強氧化、耐高溫、耐磨性和表面光潔性和不污染物料等優良特性，被廣泛應用于石油、化工、制藥、食品制造和國防等工業生產以及科學研究中。

化工行業大量使用的搪玻璃設備，由于介質的腐蝕性、反應條件忽冷忽熱、運輸、使用、人為等問題，總會出現這樣那樣的搪玻璃層損壞，造成不必要的生產停止。搪玻璃設備崩瓷損壞后，一直沒有較為理想的修復方法。目前常用的修補方法主要是有膠泥涂補和銷釘法修補。膠泥涂補主要是用一些有機樹脂與無機玻璃或陶瓷化合物經混合后均勻涂覆在破損處，此類方法雖然具有一定的抗熱、抗腐蝕性，但修補層與基體間的連接依靠的是有機樹脂的粘性，結合強度低，容易發生脫落。銷釘法修補采用螺釘將四氟塑料板或金屬銷釘緊固于破損處，然后在四氟塑料板和基體面之間填充耐腐蝕性膠泥，這種方法施工簡便、成本低、性能可靠，但只適合于修補小面積的破損。對于損壞嚴重的搪玻璃設備，目前還沒有理想的修復方法，通常只能返廠進行重新搪燒。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種激光修復搪玻璃設備的方法，采用該方法不僅修復后的修復層結構均勻致密，與原有基體具有很高的結合強度，不易脫落，而且適合于大面積破損的修復。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種激光修復搪玻璃設備的方法，該方法的步驟如下：將修復材料加工成粉末狀后，通過激光設備采用激光熔覆工藝熔覆到需修復處形成修復層，從而對搪玻璃設備上的搪玻璃層進行局部修復。

優選地，所述的修復材料為與原有搪玻璃層相同的搪玻璃材料。

優選地，所述的修復材料為陶瓷材料。

優選地，所述的修復材料為氧化鋁或氧化鈦或氧化硅或氧化鋯或氧化鎂或碳化硅的一種或幾種的混合物。

優選地，采用同步送粉法工藝將粉末狀的修復材料通過氣流送入激光輻照區，從而使其與基體表面伴隨激光掃描過程同時熔化形成修復層。

優選地，采用預置涂層法將粉末狀的修復材料預先粘結或涂覆在需修復處，形成預置層，然后采用高能激光束對預置層進行掃描熔化，形成修復層。

優選地，所述預置涂層法采用熱噴涂方法或粘結法，熱噴涂方法為等離子噴涂方法或火焰噴涂方法。

優選地，所述的激光設備采用CO₂激光器或固體激光器或光纖激光器。

采用了上述技術方案后，本發明具有以下的有益效果：

1、可現場施工，施工迅速、簡便；

2、制備的修復層與原有基體結合強度高，不易脫落；

3、激光熔覆具有能量密度高、熱影響區小的特點，不易導致修復處附近原有搪瓷層的損壞；

4、對破損較為嚴重的設備也可以進行局部修復，而不必對整個設備再進行重新打磨搪燒，修補面積不受限制，利于穿孔后焊補和損壞出料口的更換；

5、修補材料的選擇范圍廣，如采用性能更好的陶瓷材料取代搪玻璃，噴涂層較搪玻璃層有更廣的耐腐蝕范圍，不僅能耐各種酸、有機溶劑，而且能耐氫氟酸、磷酸、強堿的腐蝕，修復后的設備甚至比新設備的性能更可靠。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例，對本發明作進一步詳細的說明，

實施例一

一種激光修復搪玻璃設備的方法，該方法的步驟如下：

（1）采用與原有搪玻璃層相同的工業應用搪瓷粉末，烘干后，過100目篩。

（2）對需修補處進行清洗，噴砂處理。

（3）將上述搪瓷粉末通過激光設備采用激光熔覆工藝熔覆到需修復處形成修復層，激光設備采用光纖激光器，輸出波長為1064 nm，采用連續輸出模式，送粉方式為同步送粉。其工藝參數為：激光功率為300W，送粉量2.0 g/min，掃描速度為300 mm/min。

對本實施例獲得的修復層進行測試，結果顯示：用這種方法制備的修復層具有結構致密，與原有基體形成冶金結合，結合強度：40-60MPa。

實施例二

一種激光修復搪玻璃設備的方法，該方法的步驟如下：

（1）采用與原有搪玻璃層相同的工業應用搪瓷粉末，烘干后，過150目篩。