[發明專利]SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法及其應用

有效

• 申請號: 202011250381.0
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112538624B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 陳德茂;蔡可輝;趙云飛;滕文峰;李超剛;張修海
• 申請（專利權）人: 國銘鑄管股份有限公司
• 主分類號: C23C24/08
• 分類號: C23C24/08;C23C24/10;G01K3/02;G01K3/06
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 胡朝冰

1.SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）按照設計的鋁熱反應原料配比取多份定量鋁熱反應原料，定義為標準量原料M1，取可燒結或可熔覆的多份Cu基粉末材料定量檢材，定義為標準量檢材M2；

（2）準備非接觸式測溫儀并連接計算機，以球鐵管外表面若干個檢測點為目標點，準備測溫；

（3）將步驟（1）中的一份標準量原料M1加入球鐵管內表面，點火后在定義為標準轉速V的高速旋轉條件下在球鐵管內表面通過SHS離心法生成作為第一功能層的Al₂O₃陶瓷層，于此同時，非接觸式測溫儀對球鐵管外表面若干個檢測點不間斷測溫，計算機記錄外表面峰值溫度T_h，以峰值溫度T_h和低于峰值溫度的某一溫度點T_l為區間，在該區間內隨機選擇若干個溫度點，分別進行獨立的功能層制備試驗，所述獨立的功能層制備試驗是指：以同一起始溫度，采用同一標準量原料M1，以同樣標準轉速V開啟獨立的SHS離心法生成Al₂O₃陶瓷層進程，測溫儀按照與步驟（2）同樣的檢測點對球鐵管外表面進行測溫，在球鐵管外表面溫度到達上述隨機選擇的溫度點時，投入一份步驟（1）中準備的標準量檢材M2，利用SHS反應余熱燒結或熔覆得到第二功能層，完成該獨立的功能層制備試驗；其中，該標準量檢材M2的理論工藝燒結溫度或工藝熱熔溫度區間不超過1600℃；

（4）對步驟（3）中制備的功能層組織結構進行檢查和分析，對在每個隨機選擇的溫度點下投入標準量檢材M2后得到的組織進行定性或定量評價，選擇燒結或熔覆驗證效果較佳的兩個溫度點為新的驗證區間，重新選點，重復步驟（3）中所述的獨立的功能層制備試驗，直到獲得滿足燒結或熔覆最佳驗證效果的投料溫度點，將驗證過程中所采用的各球鐵管外表面溫度點以定性或定量的方式對應記錄為球鐵管內管溫度參數。

2.根據權利要求1所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，步驟（2）中所述若干個檢測點為兩個以上。

3.根據權利要求2所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，至少在球鐵管外表面兩個端部和中間部各選擇一個檢測點。

4.根據權利要求3所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，在球鐵管外表面兩個端部和中間部各選擇兩個以上檢測點。

5.根據權利要求3所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，計算機以多個檢測點的平均溫度為記錄溫度。

6.根據權利要求1所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，步驟（4）中所述對在每個隨機選擇的溫度點下投入標準量檢材M2后得到的組織進行定性或定量評價借助物理觀察、金相分析和/或元素檢測手段。

7.根據權利要求1所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，步驟（4）中所述將驗證過程中所采用的各球鐵管外表面溫度點以定性或定量的方式對應記錄為球鐵管內管溫度參數包括以預測的溫度區間為最終記錄結果。

8.根據權利要求1所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，其特征在于，步驟（3）中所述低于峰值溫度的某一溫度點T_l由經驗確定。

9.權利要求1-8任意一項所述的SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法在制備球鐵管復合功能層中的應用。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，采用SHS離心法在球鐵管內表面生成作為第一功能層的Al₂O₃陶瓷層，對球鐵管內表面溫度進行估算，待到達第二功能層的工藝燒結溫度或工藝熱熔溫度區間時，送入或噴入第二功能層原料，利用SHS反應余熱燒結或熔覆得到第二功能層。