一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺。将聚晶立方氮化硼，改性Ni粉，氟化石墨烯和聚乙烯吡咯烷酮加入到无水乙醇中，超声分散，制到耐高压涂层溶液。将耐高压涂层溶液均匀涂制在不锈钢接管法兰表面，干燥，放置在充满氮气的透明密封盒中，用IPG光纤激光系统进行熔敷，得到耐高压不锈钢接管法兰。得到耐高压不锈钢接管法兰。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺


[0001]本专利技术涉及不锈钢接管法兰
，具体为一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺。

技术介绍

[0002]管道连接系统中不锈钢接管法兰作为系统中的重要组成部件，在实际应用生产中被广泛使用。其可用于锅炉压力容器、石油、化工、造船、制药、冶金、机械、食品等行业，有便于某段管道的更换。随着时代进步，科学技术快速发展，对不锈钢接管法兰的要求也进一步提高。其中包括不锈钢接管法兰要具有耐高压、高温和耐腐蚀等方面的特性。在生产过程中，造成比较严重后果的事故往往是用于不锈钢接管法兰失效或泄露引起的，这不仅给实际生产带来巨大的经济损失，还有十分严重的社会影响。目前主要是对法兰泄露和法兰密封等领域研究的较多，很少研究法兰自身的原因，导致事故发生的问题。还有就是随着日益变化的生产需求，传统的标准法兰难以适应。
[0003]因此，提供一种耐高压不锈钢接管法兰具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案
[0006]本专利技术中，不锈钢接管法兰的材质是S31603的奥氏体不锈钢，其是以钼为基础的材料，相较于常规如304不锈钢，其具有更高的抗腐蚀性、延展性、耐压强度和耐高温性能。
[0007]一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，包括以下步骤：
[0008]S1：将不锈钢接管法兰表面预处理后，备用；
[0009]S2：耐高压涂层溶液涂制在不锈钢杠接管法兰表面，干燥，在氮气的保护下，用IPG光纤激光系统进行熔敷，得到耐高压不锈钢接管法兰。
[0010]进一步的，所述步骤S2中，耐高压涂层溶液组分包括：聚晶立方氮化硼，改性Ni粉，氟化石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮，无水乙醇。
[0011]进一步的，所述耐高压涂层溶液各组分占比，每100份中，聚晶立方氮化硼4～12份，改性Ni粉18～22份，氟化石墨烯5～6份，聚乙烯吡咯烷酮1～2份，其余为无水乙醇。
[0012]进一步的，所述步骤S2中，耐高压涂层溶液按如下方法制备：将聚晶立方氮化硼，改性Ni粉，氟化石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇中，超声分散。
[0013]进一步的，所述超声分散温度为75～80℃，超声分散功率为220W～240W，每超声分散10min间隔3min，重复三次。
[0014]进一步的，所述聚晶立方氮化硼按如下方法制备：将质量分数为75％cBN粉、17％TiN粉和8％铝粉加入硬质合金球磨罐中，以无水乙醇为球磨介质，球料质量比为4：1，研磨，真空干燥，在5.5GPa压力1500℃下，烧结10min。
[0015]进一步的，所述改性Ni粉按如下方法制备：将8mL聚乙二醇加入100mL浓度为0.05mol/L的硫酸镍溶液中，搅拌均匀；再加入100mL浓度为0.125mol/L的水合肼溶液和100mL浓度为0.175mol/L的氢氧化钠溶液，超声反应，反应过程中用氢氧化钠调节pH值，保持pH值不变，直到反应结束；离心，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空干燥。
[0016]进一步的，所述氟化石墨烯按如下方法制备：将0.5g氟化石墨加入到0～2℃冰水浴状态下的120mL浓硫酸中，搅拌均匀，分三次加入6g高锰酸钾，时间间隔为10min，搅拌30min后将0～2℃冰水浴缓慢升至50℃，搅拌反应；反应结束后，去除未反应完全的高锰酸钾，将混合液调节至中性，离心，收集沉淀物，将沉淀物置于去离子水中，超声分散后离心，除去沉淀，将溶液进行冷冻干燥。
[0017]进一步的，所述IPG光纤激光系统激光频率50kHz，激光功率80W，光斑直径0.8mm，扫描速度2mm/s，扫描间距0.25mm。
[0018]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术中在超声分散中加入了聚乙烯吡咯烷酮，其去具有较长的碳氢链结构，能在粉体表面上吸附具有分散效果，极大地增强了颗粒间的排斥作用能，聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂的加入，可以增强颗粒间双电层排斥作用、水化膜作用以及位阻排斥作用，有效的解决了各颗粒之间相互团聚导致耐高压涂层溶液中各组分分布不均，导致涂层耐高压性能不佳的问题。
[0019]本专利技术用聚晶立方氮化硼代替传统的立方氮化硼，具有更强的耐高压以及耐磨损性能。铝粉作为结合剂，在高温超高压状态下呈现熔融态，有利于cBN和TiN颗粒的扩散流动以及颗粒间的结合和反应。可以使TiN在内部结构的孔隙中流动并填补在cBN颗粒之间，增强TiN和cBN之间的结合力，有效提高聚晶立方氮化硼的致密性。TiN粉同时可以弥补反应过程中生成AlN和AlB2的硬度较低的问题。
[0020]本专利技术用改性Ni粉替代传统Ni粉，具有较好的分散性，能避免团聚现象的发生。解决了氟化石墨烯和聚晶立方氮化硼不能完全均匀的分散在Ni的集体中，导致表面各地方耐高压强度不一，实际生产中容易发生生效和泄露的问题。
[0021]本专利技术用氟化石墨烯替代传统石墨烯，具有更低的表面能和更强的疏水性，同时还具有更好的耐高温，耐高压性质，化学性质稳定。传统石墨烯熔点低且碳原子活性高，扩散速度快，在遇到高温高压的环境下，容易扩散和溶解，使得表面涂层的耐高压性能下降。
[0022]改性Ni粉和氟化石墨烯形成新的熔敷体系，在激光熔敷过程中，随着激光在不锈钢接管法兰表面不断生成搭接熔敷轨道，使得改性Ni先熔融部分在氟化石墨烯耐高温的作用下，延时凝固速度，熔敷体系中液相和固相互溶平衡有所提升，减少了熔敷体系中的涂层应力集中，进而抑制了涂层裂纹的形成。
[0023]聚晶立方氮化硼中的TiN和Al的加入丰富熔敷体系中的物相，熔敷体系中额外包含了TiC，TiB，Ti2Ni和α
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Ti。其中TiC作为硬质相包覆氟化石墨烯颗粒，能有效增加涂层中的润滑相，在高压挤压过程中，TiC可以对氟化石墨烯形成牵制和拖拽作用，防止氟化石墨烯从涂层集体脱落，造成涂层开裂现象；同时TiC和Ti2Ni形成了交错、依附生长的复合结构相，可以细化Ti2Ni组织，增加其分布均匀性，避免团聚现象的发生，降低涂层的开裂敏感性，有助于高压下的平稳性，降低涂层力学性能波动。
[0024]本专利技术对耐高压涂层溶液中的超声分散的功率以及间隔加以控制，可以解决了颗粒由于超声过程中产生的高温高压而发生团聚现象的问题，分散性较好。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]S1：将不锈钢接管法兰表面用丙酮清洗后，备用；
[0028]S2：将质量分数为75％cBN粉、17％TiN粉和8％铝粉加入硬质合金球磨罐中，以无水乙醇为球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将不锈钢接管法兰表面预处理后，备用；S2：耐高压涂层溶液涂制在不锈钢杠接管法兰表面，干燥，在氮气的保护下，用IPG光纤激光系统进行熔敷，得到耐高压不锈钢接管法兰。2.根据权利要求1所述的一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，其特征在于：步骤S2中，耐高压涂层溶液组分包括：聚晶立方氮化硼，改性Ni粉，氟化石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮，无水乙醇。3.根据权利要求2所述的一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，其特征在于：耐高压涂层溶液各组分占比，每100份中，聚晶立方氮化硼4～12份，改性Ni粉18～22份，氟化石墨烯5～6份，聚乙烯吡咯烷酮1～2份，其余为无水乙醇。4.根据权利要求1所述的一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，其特征在于：步骤S2中，耐高压涂层溶液按如下方法制备：将聚晶立方氮化硼，改性Ni粉，氟化石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇中，超声分散。5.根据权利要求4所述的一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，其特征在于：超声分散温度为75～80℃，超声分散功率为220W～240W，每超声分散10min间隔3min，重复三次。6.根据权利要求2所述的一种耐高压不锈钢接管法兰的制造工艺，其特征在于：聚晶立方氮化硼按如下方法制备：将质量分数为75％cBN粉、17％TiN粉和8％铝粉加入硬质合金球磨罐中，以无水乙醇为球磨介质，球料质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞斌，赵东，赵勇，卞峰，卞蒙菊，顾海军，何伟，陈君琪，
申请(专利权)人：江阴市中岳机锻有限公司，
类型：发明
国别省市：