專利名稱：一種內(nèi)壁噴丸強化處理工藝及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴丸工藝，具體涉及一種內(nèi)壁噴丸強化處理工藝及裝置。
背景技術：
目前，在石油、化工、電站、冶金等流體傳輸行業(yè)，管道的使用越來越普遍，管道在長時間的使用過程中，由于環(huán)境及其內(nèi)部流動的各種介質(zhì)的腐蝕，不可避免的會產(chǎn)生一定的損壞，此時就需要對管道進行噴丸處理。噴丸處理也稱為噴丸強化處理，是減少零件疲勞損傷，提高使用壽命的有效方法之一，噴丸處理是在一個完全控制(噴砂一般用噴槍進行，噴射出的鋼砂作用直徑會隨著噴槍距離加工工件的距離而逐漸增大(可聯(lián)想手電筒的光，越遠越發(fā)散)，處理位置較難控制，特別是針對于較窄位置，會損傷不需要處理的位置)的狀態(tài)下，將復數(shù)個小圓形稱為鋼丸(不一定是鋼丸，玻璃丸、石英砂、鑄鐵、鐵礦砂等也是常用的噴瓦處理材料)的介質(zhì)高速且連續(xù)噴射，捶打到零件表面，從而在零件表面形成一個殘余壓應力層，因為當每顆鋼丸撞擊到零件表面上時，猶如一個微型棒槌敲打表面，從而產(chǎn)生一定的塑性變形(因為小的凹陷經(jīng)常被認為是對材料的抗疲勞和腐蝕性能有損的)，則金屬零件表層必定會產(chǎn)生拉伸，表層下，壓縮的晶粒試圖將表層恢復到原狀，從而產(chǎn)生一個高壓縮力作用下的半球，無數(shù)凹陷重疊形成均勻的殘余壓應力層，此外鋼丸沖擊產(chǎn)生的表面加工硬化層會使管道內(nèi)壁的強度和硬度升高，提升鋼管內(nèi)壁的機械性能。最終，零件在壓應力層和加工硬化層的雙重保護下， 改善了管道內(nèi)壁的抗疲勞和抗應力腐蝕開裂等性能，延長了安全工作壽命。然而在實際的使用中發(fā)現(xiàn)，對于中小內(nèi)徑的長管道而言，常見的噴丸沖擊強化處理方法只能對管道外表面實施，而內(nèi)表面往往由于直接接觸腐蝕介質(zhì)更容易成為管道失效的源頭，此外焊接接頭作為管路系統(tǒng)中最脆弱的部分，對其內(nèi)表面的噴丸沖擊強化也顯得尤為重要。由上述可見，設計一種用于對管道內(nèi)表面進行噴丸沖擊強化處理的工藝已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)一個急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種內(nèi)壁噴丸強化處理工藝及裝置，使用該工藝及裝置，可方便的對任意內(nèi)徑的管道內(nèi)壁進行噴丸強化，有效的提高了管道的使用壽命。為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種內(nèi)壁噴丸強化處理工藝，其步驟在于
⑴通過控制系統(tǒng)控制電磁鐵，利用電磁鐵將沖擊鋼球?qū)霙_擊處理管中并引導沖擊鋼球至預定噴丸區(qū)域；
⑵根據(jù)管徑、管壁厚度、待沖擊材料及沖擊鋼球的直徑，協(xié)調(diào)電磁鐵磁性大小及交變頻率，進而引導沖擊鋼球加速，沖擊鋼球與管道內(nèi)壁相互碰撞，實現(xiàn)噴丸沖擊強化； ⑶噴丸沖擊強化結(jié)束后，通過電磁鐵將沖擊鋼球及碎屑回收。一種內(nèi)壁噴丸強化處理裝置，包括沖擊鋼球，與所述沖擊鋼球配合在沖擊處理管外側(cè)四周分別對稱設有電磁鐵，所述電磁鐵經(jīng)連接電纜與控制系統(tǒng)連接。進一步的技術方案，所述電磁鐵外部套設有保護罩。進一步的技術方案，所述沖擊鋼球為磁性沖擊鋼球，所述沖擊處理管為非磁性沖
擊處理管。上述技術方案中，所述電磁鐵對稱分布在沖擊處理管的上下左右四周，并通過連接電纜與控制系統(tǒng)連接，該控制系統(tǒng)的核心功能在于其具有協(xié)調(diào)電磁鐵磁力大小和交變頻率的作用，此外該控制系統(tǒng)的關鍵控制原件為可編程的控制單元，其中可編程的邏輯控制單元可獲優(yōu)選性能。通過電磁鐵將磁性的沖擊鋼球?qū)敕谴判缘闹行?nèi)徑?jīng)_擊處理管中， 引導沖擊鋼球至預定噴丸區(qū)域，根據(jù)管徑、管壁厚度、待沖擊材料和所選沖擊鋼球的直徑的大小，協(xié)調(diào)電磁鐵磁性的大小和交變頻率，從而引導沖擊鋼球加速，沖擊鋼球與管道內(nèi)壁相互碰撞，從而實現(xiàn)了噴丸沖擊強化的效果，噴丸沖擊強化結(jié)束后，然后通過電磁鐵將磁性的沖擊鋼球及碎屑實施回收。通過交替一端電磁鐵和關閉另一端電磁鐵來擾動管道中的沖擊鋼球，此外交變的磁場會使鋼球加速到某一特定速度，如果速度減小，特定的磁場交替頻率會使鋼球加速，如果速度增加，特定的磁場交替頻率會使鋼球減速。由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點
1.本發(fā)明通過控制系統(tǒng)控制電磁鐵，電磁鐵引導沖擊鋼球至管道內(nèi)預定噴丸區(qū)域，根據(jù)外部條件協(xié)調(diào)電磁鐵磁性大小及頻率，調(diào)節(jié)沖擊鋼球速度，使得沖擊鋼球與管道內(nèi)壁碰撞，進行噴丸強化，從而可方便的對任意內(nèi)徑的管道內(nèi)壁進行噴丸沖擊強化，有效的提高了管道的使用壽命；
2.本發(fā)明在噴丸沖擊強化的同時可改善管道內(nèi)部表面的粗糙狀態(tài)，可用于積垢管道的內(nèi)壁除垢等，能顯著提高管道的性能，從而提高管道的使用壽命；
3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，且易于實現(xiàn)，適合推廣使用。


圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例一的流程示意圖。其中1、沖擊鋼球；2、電磁鐵；3、連接電纜；4、控制系統(tǒng)；5、保護罩；6、沖擊處理管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例一參見圖1、2所示，一種內(nèi)壁噴丸強化處理工藝，其步驟在于 (1)通過控制系統(tǒng)控制電磁鐵，利用電磁鐵將沖擊鋼球?qū)霙_擊處理管中并引導沖擊球至預定噴丸區(qū)域；
⑵根據(jù)管徑、管壁厚度、待沖擊材料及沖擊鋼球的直徑，協(xié)調(diào)電磁鐵磁性大小及交變頻率，進而引導沖擊鋼球加速，沖擊鋼球與管道內(nèi)壁相互碰撞，實現(xiàn)噴丸沖擊強化； ⑶噴丸沖擊強化結(jié)束后，通過電磁鐵將沖擊鋼球及碎屑回收。一種內(nèi)壁噴丸強化處理裝置，包括沖擊鋼球1，與所述沖擊鋼球1配合在沖擊處理管6外側(cè)四周分別對稱設有電磁鐵2，所述電磁鐵2經(jīng)連接電纜3與所述控制系統(tǒng)4連接，所述電磁鐵2外部套設有保護罩5，所述沖擊鋼球1為磁性沖擊鋼球，所述沖擊處理管6為非磁性沖擊處理管。 本裝置在使用時，控制系統(tǒng)4通過電磁鐵2將磁性的沖擊鋼球1導入非磁性的沖擊處理管6中，引導沖擊鋼球至預定噴丸區(qū)域，控制系統(tǒng)根據(jù)管徑、管壁厚度、待沖擊材料和所選沖擊鋼球的直徑的大小，協(xié)調(diào)電磁鐵磁性的大小和交變頻率，從而引導沖擊鋼球加速，沖擊鋼球與管道內(nèi)壁相互碰撞，從而實現(xiàn)了噴丸沖擊強化的效果，噴丸沖擊強化結(jié)束后，然后通過電磁鐵將磁性的沖擊鋼球及碎屑實施回收。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)壁噴丸強化處理工藝，其特征在于，其步驟在于⑴通過控制系統(tǒng)控制電磁鐵，利用電磁鐵將沖擊鋼球?qū)霙_擊處理管中并引導沖擊鋼球至預定噴丸區(qū)域；⑵根據(jù)管徑、管壁厚度、待沖擊材料及沖擊鋼球的直徑，協(xié)調(diào)電磁鐵磁性大小及交變頻率，進而引導沖擊鋼球加速，沖擊鋼球與管道內(nèi)壁相互碰撞，實現(xiàn)噴丸沖擊強化；⑶噴丸沖擊強化結(jié)束后，通過電磁鐵將沖擊鋼球及碎屑回收。
2.—種內(nèi)壁噴丸強化處理裝置，包括沖擊鋼球(1)，其特征在于與所述沖擊鋼球(1) 配合在沖擊處理管(6)外側(cè)四周分別對稱設有電磁鐵O)，所述電磁鐵(2)經(jīng)連接電纜(3) 與控制系統(tǒng)(4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)壁噴丸強化處理裝置，其特征在于所述電磁鐵(2) 外部套設有保護罩(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)壁噴丸強化處理裝置，其特征在于所述沖擊鋼球(1) 為磁性沖擊鋼球，所述沖擊處理管(6)為非磁性沖擊處理管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)壁噴丸強化處理工藝，其特征在于，其步驟在于⑴通過電磁鐵將沖擊鋼球?qū)霙_擊處理管中并引導至預定噴丸區(qū)域；⑵根據(jù)管徑、管壁厚度、待沖擊材料及沖擊鋼球直徑，協(xié)調(diào)電磁鐵磁性大小及交變頻率，進而引導沖擊鋼球加速，沖擊鋼球與管道內(nèi)壁相互碰撞，實現(xiàn)噴丸沖擊強化；⑶噴丸沖擊強化結(jié)束后，電磁鐵將沖擊鋼球及碎屑回收；其裝置為包括沖擊鋼球，與沖擊鋼球配合在沖擊處理管外側(cè)分別對稱設有電磁鐵，所述電磁鐵經(jīng)連接電纜與控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明通過電磁鐵引導沖擊鋼球至管道內(nèi)，協(xié)調(diào)電磁鐵磁性大小及頻率，調(diào)節(jié)沖擊鋼球速度，使得沖擊鋼球與管道內(nèi)壁碰撞，可對任意內(nèi)徑的管道進行噴丸沖擊強化，有效提高了管道使用壽命。
文檔編號C21D7/06GK102212665SQ20111015579
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者劉澤坤, 葉林, 吳樹輝, 胡金力, 陳國星, 黃科峰 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 蘇州熱工研究院有限公司