專(zhuān)利名稱：制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體而言，涉及一種制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
在松散物料管式輸送領(lǐng)域，輸送管件的使用壽命直接影響輸送裝備的工作效率及運(yùn)行成本。為了提高松散物料輸送管件的使用壽命，需要對(duì)普通的輸送管件內(nèi)壁進(jìn)行耐磨性強(qiáng)化，以形成耐磨層。自蔓延高溫合成(self-propagating high-temperature synthesis，以下簡(jiǎn)稱SHQ法即是其中一種在輸送管件內(nèi)壁熔覆耐磨層的方法，目前常用的SHS法有離心法、重力法。SHS法是一種利用熔覆原料在局部點(diǎn)火后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放的熱量使整個(gè)反應(yīng)室內(nèi)的熔覆原料完全發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成一層耐磨損的材料，并熔覆在管件內(nèi)壁，冷卻后即在管件內(nèi)壁形成一種耐磨層的方法。該方法因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)會(huì)釋放大量的熱量，因而在反應(yīng)室內(nèi)易形成1000°c以上的高溫，導(dǎo)致管件內(nèi)壁局部熔化、脫碳，當(dāng)工件厚度較薄時(shí)會(huì)發(fā)生燒穿，從而限制了該方法只能應(yīng)用于壁厚較厚的管件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備及方法，能夠在薄壁管件的內(nèi)壁上形成耐磨層，而不會(huì)造成薄壁管件的損壞，有效降低生產(chǎn)成本，提高成品率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備，包括設(shè)置在薄壁管件兩端的端蓋，設(shè)備還包括包設(shè)在薄壁管件外層的外擋壁，外擋壁固定設(shè)置在兩端的端蓋之間。進(jìn)一步地，外擋壁包括包設(shè)在薄壁管件外的砂箱和填充在砂箱與薄壁管件的外管壁之間的型砂，砂箱的兩端與端蓋固定連接。進(jìn)一步地，型砂內(nèi)均布有炭粉。進(jìn)一步地，砂箱的外壁設(shè)置有透氣孔，透氣孔連通型砂與外部空間。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造薄壁管件內(nèi)襯層的方法，包括步驟Si， 在薄壁管件的內(nèi)表面布設(shè)熔覆材料，在薄壁管件的外壁套設(shè)外擋壁，封閉端蓋；步驟S2，使薄壁管件旋轉(zhuǎn)，形成穩(wěn)定離心力；步驟S3，點(diǎn)燃熔覆材料，形成薄壁管件的內(nèi)襯層。進(jìn)一步地，該外擋壁包括包設(shè)在該薄壁管件外的砂箱和填充在砂箱與該薄壁管件的外管壁之間的型砂，步驟Sl中的在薄壁管件的外壁套設(shè)外擋壁包括固定薄壁管件和砂箱，填充型砂。進(jìn)一步地，步驟Sl之前還包括步驟S01，在預(yù)填充的型砂內(nèi)均布炭粉。進(jìn)一步地，步驟Sl還包括步驟S11，在砂箱上設(shè)置將型砂與外部空間連通的透氣孔。進(jìn)一步地，型砂為濕砂。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備包括設(shè)置在薄壁管件兩端的端蓋，設(shè)備還包括包設(shè)在薄壁管件外層的外擋壁，外擋壁固定設(shè)置在兩端的端蓋之間。通過(guò)在薄壁管件的外管壁外套設(shè)外擋壁，給薄壁管件提供了強(qiáng)度支撐，可有效解決薄壁管件在熔覆耐磨層時(shí)發(fā)生燒穿的問(wèn)題，提高薄壁管件內(nèi)襯層的質(zhì)量，提高制造薄壁管件內(nèi)襯層的成品率，降低生產(chǎn)成本。填充在砂箱和薄壁管件之間的型砂內(nèi)均布有炭粉，能夠在薄壁管件的基體材料熔化，在離心力作用下發(fā)生脫碳時(shí)，向基體補(bǔ)充碳元素，保證薄壁管件的內(nèi)襯層具有耐磨性好、抗機(jī)械沖擊性好的性能。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2示出了根據(jù)圖1的A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備包括設(shè)置在薄壁管件10兩端的端蓋20，還包括包設(shè)在薄壁管件10外層的外擋壁30，外擋壁30固定設(shè)置在兩端的端蓋20之間。外擋壁30采用與薄壁管件10不同的材質(zhì)制成，在高溫條件下不會(huì)與薄壁管件10發(fā)生反應(yīng)，也不會(huì)受高溫條件影響而與薄壁管件10粘接。外擋壁30包括包設(shè)在薄壁管件10外的砂箱31，砂箱31、薄壁管件10的外管壁和兩端的端蓋20之間形成封閉空腔，在封閉空腔內(nèi)填充有型砂32，型砂32與薄壁管件10的外管壁之間緊密貼合。砂箱31的兩端設(shè)置有凸緣，在凸緣上設(shè)置有螺栓孔，砂箱31通過(guò)設(shè)置在螺栓孔內(nèi)的螺栓與端蓋20固定連接，并對(duì)型砂32和薄壁管件10形成定位。在薄壁管件10與兩端的端蓋20之間設(shè)置有隔離層，防止在生成內(nèi)襯層時(shí)薄壁管件10與端蓋20之間發(fā)生反應(yīng)，保證最終的成型質(zhì)量。利用充填在砂箱31和薄壁管件10之間的型砂32，可以給薄壁管件10提供支撐， 即使因高溫導(dǎo)致薄壁管件10的管件表面局部熔化、燒穿，在型模整體高速旋轉(zhuǎn)形成的離心力作用下，熔化的管件熔液也仍然位于原來(lái)的位置，待冷卻凝固后仍然是完整的管件體。填充在封閉空腔內(nèi)的型砂32中均布有炭粉。薄壁管件10的基體材料在高溫下可能熔化，熔化后的基體材料在離心力作用下可能會(huì)發(fā)生脫碳，而型砂32中適量摻入炭粉， 可以向基體補(bǔ)充碳元素，以保證基體的機(jī)械性能。砂箱31的外壁設(shè)置有透氣孔33。透氣孔33將型砂32所在的封閉空腔與外部空間連通，能夠使薄壁管件10生成內(nèi)襯層時(shí)所生成的熱量快速散失，降低高溫對(duì)薄壁管件10 的內(nèi)襯層成型質(zhì)量的影響，提高成品率，降低耐磨層上的裂紋和皺褶。型砂32中適量的水分會(huì)迅速吸收發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)管件的熱量，透氣孔33能夠引導(dǎo)濕的型砂32吸熱后所形成的熱空氣和水蒸氣釋放出封閉空腔內(nèi)，從而抑制了管件的溫升，避免了管件溫度過(guò)高所引起的膨脹、收縮量過(guò)大等問(wèn)題，從而減少因管件冷卻收縮而在內(nèi)襯層形成的裂紋。
在進(jìn)行薄壁管件10的內(nèi)襯層加工時(shí)，首先在薄壁管件10的內(nèi)層布設(shè)熔覆材料40， 熔覆材料40包括經(jīng)過(guò)反應(yīng)形成內(nèi)襯層的反應(yīng)原料。然后將薄壁管件10和砂箱31與一端的端蓋20之間固定連接，使薄壁管件10和砂箱31之間形成定位。在型砂32內(nèi)均勻布置炭粉，然后將型砂32填充入薄壁管件10和砂箱31之間所形成的空腔內(nèi)，并壓實(shí)型砂32。 將第二端的端蓋20安裝上去，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使薄壁管件10、型砂32、砂箱31和端蓋20 所形成的組件以薄壁管件10的幾何中心為軸心旋轉(zhuǎn)，直至形成穩(wěn)定的離心作用力。然后在點(diǎn)火點(diǎn)點(diǎn)燃熔覆材料40的反應(yīng)原料，使熔覆材料40燃燒，反應(yīng)原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，冷卻后熔覆在薄壁管件10的內(nèi)壁，并最終在薄壁管件10的內(nèi)管壁上形成均勻分布的耐磨內(nèi)襯層。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果在薄壁管件外部增加了鑄造砂型及砂箱，給薄壁管件提供了強(qiáng)度支撐，可有效解決薄壁管件在熔覆耐磨層時(shí)發(fā)生燒穿的問(wèn)題，型砂中的炭粉可向發(fā)生燒穿、脫碳的基體熔液補(bǔ)充碳元素，保證管件基體的強(qiáng)度，型砂中的水分可將SHS反應(yīng)釋放的熱量迅速吸收、傳導(dǎo)出去，抑制了管件溫度過(guò)高，進(jìn)而避免了管件及熔覆層膨脹、收縮量過(guò)大，從而減少了因管件冷卻收縮而在熔覆層形成的裂紋。采用本專(zhuān)利提供的方法實(shí)現(xiàn)的內(nèi)襯管件具有耐磨性好、抗機(jī)械沖擊性好、 耐磨層裂紋少等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了薄壁輸送管件的使用壽命。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備，包括設(shè)置在所述薄壁管件(10)兩端的端蓋(20)， 其特征在于，所述設(shè)備還包括包設(shè)在所述薄壁管件(10)外層的外擋壁(30)，所述外擋壁 (30)固定設(shè)置在兩端的所述端蓋00)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述外擋壁(30)包括包設(shè)在所述薄壁管件(10)外的砂箱(31)和填充在所述砂箱(31)與所述薄壁管件(10)的外管壁之間的型砂(32)，所述砂箱(31)的兩端與所述端蓋00)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述型砂(3 內(nèi)均布有炭粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述砂箱(31)的外壁設(shè)置有透氣孔(33)。
5.一種制造薄壁管件內(nèi)襯層的方法，其特征在于，包括步驟Si，在薄壁管件(10)的內(nèi)表面布設(shè)熔覆材料(40)，在該薄壁管件(10)的外壁套設(shè)外擋壁(30)，封閉端蓋(20)；步驟S2，使該薄壁管件(10)旋轉(zhuǎn)，形成穩(wěn)定離心力； 步驟S3，點(diǎn)燃熔覆材料(40)，形成該薄壁管件(10)的內(nèi)襯層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造薄壁管件內(nèi)襯層的方法，其特征在于，該外擋壁(30)包括包設(shè)在該薄壁管件(10)外的砂箱(31)和填充在砂箱(31)與該薄壁管件(10)的外管壁之間的型砂(32)，步驟Sl中的在薄壁管件(10)的外壁套設(shè)外擋壁(30)包括固定薄壁管件(10)和砂箱(31)，填充型砂(32)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造薄壁管件內(nèi)襯層的方法，其特征在于，步驟Sl之前還包括步驟S01，在預(yù)填充的型砂(3 內(nèi)均布炭粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造薄壁管件內(nèi)襯層的方法，其特征在于，步驟Sl還包括 步驟S11，在砂箱(31)上設(shè)置將型砂(3 與外部空間連通的透氣孔(33)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造薄壁管件內(nèi)襯層的方法，其特征在于，型砂(3 為濕砂。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備及方法。該制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備包括設(shè)置在薄壁管件(10)兩端的端蓋(20)，該設(shè)備還包括包設(shè)在薄壁管件(10)外層的外擋壁(30)，外擋壁(30)固定設(shè)置在兩端的端蓋(20)之間。根據(jù)本發(fā)明的制造薄壁管件內(nèi)襯層的設(shè)備，能夠在薄壁管件的內(nèi)壁上形成耐磨層，而不會(huì)造成薄壁管件的損壞，有效降低生產(chǎn)成本，提高成品率。
文檔編號(hào)C23C24/10GK102424969SQ201110388039
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者樊興勝 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司