光，使鐵基體管材呈現(xiàn)亮光色表面；
[0049](7)將步驟(6)表面拋光后的鐵基體管材裝入密裝夾具放入熱處理爐I加溫至180?300度進(jìn)行反應(yīng)，得到表面具有不同顏色的鐵基體管材。
[0050]本制備方法大幅提高單爐產(chǎn)量，并且所制備的精益管的滲層完整、抗蝕性強(qiáng)，滿足120小時(shí)中性鹽霧測(cè)試要求。本發(fā)明的制備方法的高低溫混合處理的方法，首先使管材加熱到600?700度與氨氣進(jìn)行反應(yīng)，然后將爐內(nèi)溫度下降至550?580度，并降低爐內(nèi)氨氣及二氧化碳的含量，管材再次與氨氣反應(yīng)，此種高低溫混合處理的方法保證了管材擴(kuò)散層的深度、均勻度和最后關(guān)鍵封閉表面氧化層的致密均勻度，提高抗腐蝕效果。
[0051]本實(shí)施例步驟(2)所述熱處理爐I設(shè)有一氣體密封環(huán)裝置5，該氣體密封環(huán)裝置5設(shè)置在熱處理爐I的上蓋11與爐體連接處，主動(dòng)阻止外界空氣進(jìn)入到爐內(nèi)；所述熱處理爐I中還設(shè)有一與氣體密封環(huán)裝置5連接的氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6，該氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體密封環(huán)裝置5的氣密性情況；當(dāng)氣體密封環(huán)裝置5出現(xiàn)泄露，氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6及時(shí)反向補(bǔ)償氣體密封環(huán)裝置5內(nèi)氣體；在步驟(2)中，放入密裝夾具后進(jìn)行加熱時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)氣體密封環(huán)裝置5與氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6，保證爐內(nèi)氣氛與爐外空氣絕對(duì)隔絕，直至步驟(5)完成后關(guān)閉氣體密封環(huán)裝置5與氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6。
[0052]參見(jiàn)圖1?圖3，本實(shí)施例還提供的滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備裝置，設(shè)置熱處理爐1，所述熱處理爐I內(nèi)設(shè)置一氣氛攪拌系統(tǒng)2，該氣氛攪拌系統(tǒng)2包括設(shè)置在熱處理爐I上蓋11底部的攪拌風(fēng)扇21，熱處理爐I底部連接一抽真空系統(tǒng)3，熱處理爐I上部連接氣體輸入裝置4，在該氣體輸入裝置4的輸氣管中設(shè)有電磁閥41，在該熱處理爐I的上蓋11與爐體連接處設(shè)置一氣體密封環(huán)裝置5，該氣體密封環(huán)裝置5主動(dòng)阻止外界空氣進(jìn)入到爐內(nèi)；所述氣體密封環(huán)裝置5連接一氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6，該氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體密封環(huán)裝置5的氣密性并及時(shí)反向補(bǔ)償氣體密封環(huán)裝置5內(nèi)氣體。
[0053]氣氛攪拌系統(tǒng)2的攪拌風(fēng)扇21使?fàn)t內(nèi)形成旋流，旋流使得爐內(nèi)氣氛及溫度達(dá)到均勻狀態(tài)，保證密裝夾具中鐵基體管材在均勻的氣氛及溫度環(huán)境下與氨氣充分反應(yīng)，形成完整、均勻的氮擴(kuò)散層、鐵氮合金層。
[0054]抽真空系統(tǒng)3與管路電磁封閉系統(tǒng)協(xié)同工作，抽真空系統(tǒng)3定時(shí)抽取爐內(nèi)反應(yīng)后的氨廢氣，以保證新的氨氣進(jìn)入并與管材充分反應(yīng)；在抽真空時(shí)，由于抽真空的力量往往達(dá)十多噸，普通進(jìn)氣管的管路中的開(kāi)關(guān)或其他部件無(wú)法長(zhǎng)期承受該力量而出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，因此，關(guān)閉管路電磁封閉系統(tǒng)的靠近熱處理爐I的電磁閥41，防止進(jìn)氣管路上其他開(kāi)關(guān)或部件有可能出現(xiàn)的空氣在抽真空的作用下流入，保證爐內(nèi)的氣氛完全與空氣隔絕。
[0055]參見(jiàn)圖4，所述氣體密封環(huán)裝置5包括一氣體密封環(huán)51，該氣體密封環(huán)51包括上法蘭環(huán)52及下法蘭環(huán)53，上法蘭環(huán)52與熱處理爐I上蓋11連接，下法蘭環(huán)53與熱處理爐I爐體連接，所述上法蘭環(huán)52與下法蘭環(huán)53之間形成一環(huán)形氣體密封室54，所述上法蘭環(huán)52與下法蘭環(huán)53之間，位于環(huán)形氣體密封室54外側(cè)還設(shè)有環(huán)形的膠質(zhì)密封圈55，該膠質(zhì)密封圈55的內(nèi)壁與環(huán)形氣體密封室54有接觸部分。所述氣體密封環(huán)51進(jìn)氣開(kāi)口通入高壓保護(hù)氣體氨氣，氣體密封環(huán)51出氣開(kāi)口與氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6連通，所述氣體密封環(huán)51內(nèi)保護(hù)氣體壓力大于外界大氣壓力，氣體密封環(huán)51內(nèi)的環(huán)形氣體密封室54形成正壓，氣體密封環(huán)51外形成負(fù)壓。所述氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6包括內(nèi)罐61及與內(nèi)罐61連通的外罐62，在內(nèi)罐61與外罐62之間填充液體，在外罐62側(cè)設(shè)有液位觀察柱63，所述內(nèi)罐61上部與氣體密封環(huán)51出氣開(kāi)口連通。
[0056]氣體密封環(huán)51、氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6協(xié)同工作的具體工作原理，參見(jiàn)圖3，正常情況下，氣體密封環(huán)51通入高壓保護(hù)氣體，氣體密封環(huán)51內(nèi)的環(huán)形氣體密封室54形成正壓，氣體密封環(huán)51外形成負(fù)壓，膠質(zhì)密封圈55被高壓保護(hù)氣體向外擠壓，使得膠質(zhì)密封圈55緊密貼合在上法蘭環(huán)52與下法蘭環(huán)53之間，外界空氣無(wú)法進(jìn)入到氣體密封環(huán)51內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了第一層面的空氣隔絕效果；環(huán)形氣體密封室54內(nèi)保護(hù)氣體壓力大于外界壓力，與環(huán)形氣體密封室54連通的氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6的內(nèi)罐61液體在保護(hù)氣體的壓力下排于與外罐62之間的空間，使外罐62液體液面上升。
[0057]一旦當(dāng)氣體密封環(huán)51失壓，環(huán)形氣體密封室54出現(xiàn)空氣泄漏時(shí)，罐內(nèi)液體落差壓力將內(nèi)罐61氣體逆向排放，反向補(bǔ)償?shù)江h(huán)形氣體密封室54中，實(shí)現(xiàn)了第二層面的空氣隔絕效果；而環(huán)形氣體密封室54出現(xiàn)泄漏的情況有兩種，第一種為空氣從外界進(jìn)入到環(huán)形氣體密封室54中，空氣被環(huán)形氣體密封室54通入的保護(hù)氣體帶走并從氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)6中排出；第二種為環(huán)形氣體密封室54中保護(hù)氣體泄漏到熱處理爐I中，而保護(hù)氣體為氨氣，與爐內(nèi)的反應(yīng)氣體一樣，因此對(duì)爐內(nèi)的氣氛無(wú)影響。
[0058]本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，采用與本發(fā)明上述實(shí)施例相同或近似方法或裝置，而得到的其他高性能滲氮防腐蝕材料制備方法及制備裝置，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備方法，其特征在于，其包括以下步驟: (1)將鐵基體管材進(jìn)行表面拋光處理，使其達(dá)到表面活化的程度； (2)將鐵基體管材排列到密裝夾具中，將該密裝夾具放入到熱處理爐中加溫，加溫到爐內(nèi)溫度達(dá)600?700度時(shí)通入氨氣和二氧化碳，鐵基體管材與氨氣進(jìn)行反應(yīng)； 在加溫的過(guò)程以及反應(yīng)過(guò)程的同時(shí)氣氛攪拌系統(tǒng)同步工作，使?fàn)t內(nèi)溫度及氣氛達(dá)到均勻； (3)待步驟(2)中爐內(nèi)鐵基體管材與氨氣反應(yīng)完畢后，關(guān)閉管路電磁封閉系統(tǒng)的輸送氣體管路中的電磁閥，啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)，抽走爐內(nèi)的廢氣，抽真空完畢后打開(kāi)路電磁封閉系統(tǒng)的輸送氣體管路中的電磁閥，輸入新的氨氣； (4)不斷重復(fù)步驟(3)，使?fàn)t內(nèi)鐵基體管材與氨氣反應(yīng)時(shí)間達(dá)3?5小時(shí)，使得鐵基體管材表面形成完整、均勻的氮擴(kuò)散層及鐵氮合金層； (5)降低爐內(nèi)溫度至550?580度，降低氨氣及二氧化碳流量于爐內(nèi)管材進(jìn)行反應(yīng)，使鐵基體管材表面形成致密氧化層； (6)取出鐵基體管材，進(jìn)行表面拋光，使鐵基體管材呈現(xiàn)亮光色表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備方法，其特征在于， 步驟(2)所述熱處理爐設(shè)有一氣體密封環(huán)裝置，該氣體密封環(huán)裝置設(shè)置在熱處理爐的上蓋與爐體連接處，主動(dòng)阻止外界空氣進(jìn)入到爐內(nèi)； 所述熱處理爐中還設(shè)有一與氣體密封環(huán)裝置連接的氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)，該氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體密封環(huán)裝置的氣密性情況；當(dāng)氣體密封環(huán)裝置出現(xiàn)泄露，氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)及時(shí)反向補(bǔ)償氣體密封環(huán)裝置內(nèi)氣體； 在步驟(2)中，放入密裝夾具后進(jìn)行加熱時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)氣體密封環(huán)裝置與氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)，保證爐內(nèi)氣氛與爐外空氣絕對(duì)隔絕，直至步驟(5)完成后關(guān)閉氣體密封環(huán)裝置與氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備方法，其特征在于，所述的步驟⑵具體還包括以下內(nèi)容: 所述氣氛攪拌系統(tǒng)包括設(shè)置在上蓋底部的攪拌風(fēng)扇； 在加溫的過(guò)程中，啟動(dòng)氣氛攪拌系統(tǒng)的攪拌風(fēng)扇，攪拌風(fēng)扇運(yùn)動(dòng)形成的旋流使得熱處理爐內(nèi)壁的加熱絲所產(chǎn)生的熱氣在爐內(nèi)快速流動(dòng)并達(dá)到均勻狀態(tài)，每個(gè)鐵基體管材在相同的爐內(nèi)氣溫環(huán)境下快速達(dá)到設(shè)定溫度；爐內(nèi)的氨氣及二氧化碳?xì)怏w在攪拌風(fēng)扇的旋流作用下快速流動(dòng)，氣體在爐內(nèi)分布均勻。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備方法，其特征在于，其還包括以下步驟: (7)將步驟(6)表面拋光后的鐵基體管材裝入密裝夾具放入熱處理爐加溫至180?300度進(jìn)行反應(yīng)，得到表面具有不同顏色的鐵基體管材。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，其還包括以下內(nèi)容:去除鐵基體管材表面的油污、沙眼。6.一種實(shí)施權(quán)利要求1至5之一所述滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備方法的制備裝置，其特征在于，設(shè)置熱處理爐，所述熱處理爐內(nèi)設(shè)置一氣氛攪拌系統(tǒng)，熱處理爐底部連接一抽真空系統(tǒng)，熱處理爐上部連接氣體輸入裝置，在該氣體輸入裝置的輸氣管中設(shè)有電磁閥，在該熱處理爐的上蓋與爐體連接處設(shè)置一氣體密封環(huán)裝置，該氣體密封環(huán)裝置主動(dòng)阻止外界空氣進(jìn)入到爐內(nèi)；所述氣體密封環(huán)裝置連接一氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)，該氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體密封環(huán)裝置的氣密性并及時(shí)反向補(bǔ)償氣體密封環(huán)裝置內(nèi)氣體。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備裝置，其特征在于，所述氣體密封環(huán)裝置包括一氣體密封環(huán)，該氣體密封環(huán)包括上法蘭環(huán)及下法蘭環(huán)，上法蘭環(huán)與熱處理爐上蓋連接，下法蘭環(huán)與熱處理爐爐體連接，所述上法蘭環(huán)與下法蘭環(huán)之間形成一環(huán)形氣體密封室，所述上法蘭環(huán)與下法蘭環(huán)之間還設(shè)有環(huán)形的膠質(zhì)密封圈。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備裝置，其特征在于，所述氣體密封環(huán)進(jìn)氣開(kāi)口通入高壓保護(hù)氣體，氣體密封環(huán)出氣開(kāi)口與氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)連通，所述氣體密封環(huán)內(nèi)保護(hù)氣體壓力大于外界大氣壓力，氣體密封環(huán)內(nèi)的環(huán)形氣體密封室形成正壓，氣體密封環(huán)外形成負(fù)壓。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備裝置，其特征在于，所述氣氛泄露檢測(cè)系統(tǒng)包括內(nèi)罐及與內(nèi)罐連通的外罐，在內(nèi)罐與外罐之間填充液體，在外罐側(cè)設(shè)有液位觀察柱，所述內(nèi)罐上部與氣體密封環(huán)出氣開(kāi)口連通。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備裝置，其特征在于，所述氣氛攪拌系統(tǒng)包括一設(shè)置在熱處理爐上蓋底部的攪拌風(fēng)扇。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備方法，其包括以下步驟：(1)將鐵基體管材進(jìn)行表面拋光處理；(2)將裝有鐵基體管材放入到熱處理爐中加溫，通入氨氣和二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)；氣氛攪拌系統(tǒng)同步工作；(3)反應(yīng)完畢后，關(guān)閉電磁閥，啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)，輸入新的氨氣；(4)鐵基體管材表面形成完整、均勻的氮擴(kuò)散層及鐵氮合金層；(5)降低爐內(nèi)溫度、降低氨氣及二氧化碳流量于爐內(nèi)管材進(jìn)行反應(yīng)；(6)取出鐵基體管材，進(jìn)行表面拋光。本發(fā)明還公開(kāi)的滲氮防腐蝕復(fù)合金屬精益管制備裝置。本發(fā)明制備方法具有成本低、適宜規(guī)模化生產(chǎn)等特點(diǎn)，大幅提高單爐產(chǎn)量，并且所制備的精益管的滲層完整、抗蝕性強(qiáng)。
【IPC分類】F16L9/02, C23C8/34
【公開(kāi)號(hào)】CN105063549
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510423716
【發(fā)明人】朱建華, 朱海萍
【申請(qǐng)人】東莞市海瀚防靜電器材有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日