[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

SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，在反應物和反應條件均固定的條件下，先進行SHS離心法生成Al₂O₃陶瓷層試驗，確定球鐵管外表面升溫區間，以可燒結或可熔覆的多份定量檢材作為第二功能層材料，進行同等條件試驗，驗證適合燒結或熔覆的溫度點，定性或定量分析，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。通過間接測量法對球鐵管內表面溫度進行測算，可提供比人工經驗更精確的依據，為在球鐵管內表面通過SHS離心法制備陶瓷層的同時實施復合功能層的燒結或熔覆提供應用基礎，從而在具體應用時可以采用SHS離心法在球鐵管內表面生成由Al₂O₃陶瓷層和其它耐磨、耐蝕、耐溫功能層復合的復合功能層。

技術領域

本發明涉及鑄管表面處理技術領域，特別是涉及一種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。

背景技術

球鐵管，即球墨鑄鐵管，又稱鑄鐵鋼管，是一種高強度鑄鐵材料，又具有良好韌性及耐腐蝕性，常用作地下埋設的管線。球鐵管在鑄造和熱處理完成后，內壁要進行表面處理，添加功能涂層，以適應復雜的工況要求。

SHS離心法制備球鐵管陶瓷層是一種非常快捷且具有產業化優勢的表面涂層制備工藝，SHS離心法制備的球鐵管陶瓷層由于耐高溫、耐磨損、耐腐蝕性能，因此應用也廣。

目前，在SHS離心法制備球鐵管陶瓷層的實踐中，SHS離心工藝的實施一般是一個獨立的工步，如果制備過程產生缺陷，需要在后續工藝中彌補，在用SHS離心法制備了自生陶瓷層后，剩下的其他復合功能層也需要實施另外的涂覆工藝。

根據目前公開的報道，尚未有在SHS離心法進行的同時進行其他涂覆工藝的，這主要是因為SHS技術是一種高溫合成技術，反應迅速，放熱快，在合成過程中球鐵管內部能夠升至幾千度高溫，內表面充滿液相，管內也充滿反應氣體，主要的涂覆條件——溫度不易測量和掌控。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種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，通過間接測量法對球鐵管內表面溫度進行測算，以提供一種比人工經驗更精確的依據，為在球鐵管內表面通過SHS離心法制備陶瓷層的同時實施復合功能層的燒結或熔覆提供應用基礎。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

SHS離心法制備球鐵管功能層時內管溫度估算方法，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，完成該獨立的功能層制備試驗；