專利名稱：制造薄壁管件內襯層的設備及方法
技術領域：
本發明具體而言，涉及一種制造薄壁管件內襯層的設備及方法。
背景技術：
在松散物料管式輸送領域，輸送管件的使用壽命直接影響輸送裝備的工作效率及運行成本。為了提高松散物料輸送管件的使用壽命，需要對普通的輸送管件內壁進行耐磨性強化，以形成耐磨層。自蔓延高溫合成(self-propagating high-temperature synthesis，以下簡稱SHQ法即是其中一種在輸送管件內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火后發生化學反應釋放的熱量使整個反應室內的熔覆原料完全發生化學反應，進而生成一層耐磨損的材料，并熔覆在管件內壁，冷卻后即在管件內壁形成一種耐磨層的方法。該方法因發生化學反應時會釋放大量的熱量，因而在反應室內易形成1000°c以上的高溫，導致管件內壁局部熔化、脫碳，當工件厚度較薄時會發生燒穿，從而限制了該方法只能應用于壁厚較厚的管件。

發明內容
本發明旨在提供一種制造薄壁管件內襯層的設備及方法，能夠在薄壁管件的內壁上形成耐磨層，而不會造成薄壁管件的損壞，有效降低生產成本，提高成品率。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種制造薄壁管件內襯層的設備，包括設置在薄壁管件兩端的端蓋，設備還包括包設在薄壁管件外層的外擋壁，外擋壁固定設置在兩端的端蓋之間。進一步地，外擋壁包括包設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。進一步地，型砂內均布有炭粉。進一步地，砂箱的外壁設置有透氣孔，透氣孔連通型砂與外部空間。根據本發明的另一方面，提供了一種制造薄壁管件內襯層的方法，包括步驟Si， 在薄壁管件的內表面布設熔覆材料，在薄壁管件的外壁套設外擋壁，封閉端蓋；步驟S2，使薄壁管件旋轉，形成穩定離心力；步驟S3，點燃熔覆材料，形成薄壁管件的內襯層。進一步地，該外擋壁包括包設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外擋壁包括固定薄壁管件和砂箱，填充型砂。進一步地，步驟Sl之前還包括步驟S01，在預填充的型砂內均布炭粉。進一步地，步驟Sl還包括步驟S11，在砂箱上設置將型砂與外部空間連通的透氣孔。進一步地，型砂為濕砂。應用本發明的技術方案，制造薄壁管件內襯層的設備包括設置在薄壁管件兩端的端蓋，設備還包括包設在薄壁管件外層的外擋壁，外擋壁固定設置在兩端的端蓋之間。通過在薄壁管件的外管壁外套設外擋壁，給薄壁管件提供了強度支撐，可有效解決薄壁管件在熔覆耐磨層時發生燒穿的問題，提高薄壁管件內襯層的質量，提高制造薄壁管件內襯層的成品率，降低生產成本。填充在砂箱和薄壁管件之間的型砂內均布有炭粉，能夠在薄壁管件的基體材料熔化，在離心力作用下發生脫碳時，向基體補充碳元素，保證薄壁管件的內襯層具有耐磨性好、抗機械沖擊性好的性能。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了根據本發明的實施例的制造薄壁管件內襯層的設備的結構示意圖；以及圖2示出了根據圖1的A處的放大結構示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。如圖1和圖2所示，根據本發明的實施例，制造薄壁管件內襯層的設備包括設置在薄壁管件10兩端的端蓋20，還包括包設在薄壁管件10外層的外擋壁30，外擋壁30固定設置在兩端的端蓋20之間。外擋壁30采用與薄壁管件10不同的材質制成，在高溫條件下不會與薄壁管件10發生反應，也不會受高溫條件影響而與薄壁管件10粘接。外擋壁30包括包設在薄壁管件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的兩端設置有凸緣，在凸緣上設置有螺栓孔，砂箱31通過設置在螺栓孔內的螺栓與端蓋20固定連接，并對型砂32和薄壁管件10形成定位。在薄壁管件10與兩端的端蓋20之間設置有隔離層，防止在生成內襯層時薄壁管件10與端蓋20之間發生反應，保證最終的成型質量。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形成的離心力作用下，熔化的管件熔液也仍然位于原來的位置，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發生脫碳，而型砂32中適量摻入炭粉， 可以向基體補充碳元素，以保證基體的機械性能。砂箱31的外壁設置有透氣孔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生成內襯層時所生成的熱量快速散失，降低高溫對薄壁管件10 的內襯層成型質量的影響，提高成品率，降低耐磨層上的裂紋和皺褶。型砂32中適量的水分會迅速吸收發生化學反應時管件的熱量，透氣孔33能夠引導濕的型砂32吸熱后所形成的熱空氣和水蒸氣釋放出封閉空腔內，從而抑制了管件的溫升，避免了管件溫度過高所引起的膨脹、收縮量過大等問題，從而減少因管件冷卻收縮而在內襯層形成的裂紋。
在進行薄壁管件10的內襯層加工時，首先在薄壁管件10的內層布設熔覆材料40， 熔覆材料40包括經過反應形成內襯層的反應原料。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，并壓實型砂32。 將第二端的端蓋20安裝上去，然后啟動電動機，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，直至形成穩定的離心作用力。然后在點火點點燃熔覆材料40的反應原料，使熔覆材料40燃燒，反應原料發生化學反應，冷卻后熔覆在薄壁管件10的內壁，并最終在薄壁管件10的內管壁上形成均勻分布的耐磨內襯層。從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術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度支撐，可有效解決薄壁管件在熔覆耐磨層時發生燒穿的問題，型砂中的炭粉可向發生燒穿、脫碳的基體熔液補充碳元素，保證管件基體的強度，型砂中的水分可將SHS反應釋放的熱量迅速吸收、傳導出去，抑制了管件溫度過高，進而避免了管件及熔覆層膨脹、收縮量過大，從而減少了因管件冷卻收縮而在熔覆層形成的裂紋。采用本專利提供的方法實現的內襯管件具有耐磨性好、抗機械沖擊性好、 耐磨層裂紋少等優點，大大提高了薄壁輸送管件的使用壽命。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種制造薄壁管件內襯層的設備，包括設置在所述薄壁管件(10)兩端的端蓋(20)， 其特征在于，所述設備還包括包設在所述薄壁管件(10)外層的外擋壁(30)，所述外擋壁 (30)固定設置在兩端的所述端蓋00)之間。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述外擋壁(30)包括包設在所述薄壁管件(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.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述型砂(3 內均布有炭粉。
4.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述砂箱(31)的外壁設置有透氣孔(33)。
5.一種制造薄壁管件內襯層的方法，其特征在于，包括步驟Si，在薄壁管件(10)的內表面布設熔覆材料(40)，在該薄壁管件(10)的外壁套設外擋壁(30)，封閉端蓋(20)；步驟S2，使該薄壁管件(10)旋轉，形成穩定離心力； 步驟S3，點燃熔覆材料(40)，形成該薄壁管件(10)的內襯層。
6.根據權利要求5所述的制造薄壁管件內襯層的方法，其特征在于，該外擋壁(30)包括包設在該薄壁管件(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.根據權利要求6所述的制造薄壁管件內襯層的方法，其特征在于，步驟Sl之前還包括步驟S01，在預填充的型砂(3 內均布炭粉。
8.根據權利要求6所述的制造薄壁管件內襯層的方法，其特征在于，步驟Sl還包括 步驟S11，在砂箱(31)上設置將型砂(3 與外部空間連通的透氣孔(33)。
9.根據權利要求6所述的制造薄壁管件內襯層的方法，其特征在于，型砂(3 為濕砂。
全文摘要
本發明提供了一種制造薄壁管件內襯層的設備及方法。該制造薄壁管件內襯層的設備包括設置在薄壁管件(10)兩端的端蓋(20)，該設備還包括包設在薄壁管件(10)外層的外擋壁(30)，外擋壁(30)固定設置在兩端的端蓋(20)之間。根據本發明的制造薄壁管件內襯層的設備，能夠在薄壁管件的內壁上形成耐磨層，而不會造成薄壁管件的損壞，有效降低生產成本，提高成品率。
文檔編號C23C24/10GK102424969SQ201110388039
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者樊興勝 申請人:中聯重科股份有限公司