CN112605608A - 一种复合材料离心机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合材料离心机的制造方法。一种复合材料离心机的制造方法:步骤为制造锆材→扩散退火→按图纸加工→***复合→焊前打磨和清洗→焊接→锆板覆盖→焊接→扩散退火→组装。本发明的耐腐蚀性和耐磨性好,性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及离心机制造领域,具体为一种复合材料离心机的制造方法。
背景技术
离心机是一种利用离心力来实现固液分离的设备,广泛使用在制药、化工领域,制药和化工等工业生产的固液往往具有较强的腐蚀性,固液中的固体颗粒对材料的磨损也比较严重,因此,离心机的核心部位的固液接触部件要求有较高的耐腐蚀性和耐磨性。
目前,离心机的核心部位的固液接触部件采用单层的不锈钢材或钛材,其中不锈钢材易受酸类腐蚀,在常温下,会被7%以上的盐酸、5%以上硫酸、硝酸、王水或稀碱溶液所腐蚀;钛材的性能过度依赖材料的纯度,钛的纯度不够,钛材整体加工性能和耐高温性能较差,要想整机性能达到理想的效果需要高纯度的钛,而且离心机的核心部位的固液接触部件要使用大量的钛材才能有较好的耐腐蚀性和耐磨性,性价比很低。因此,亟需新的离心机的制造方法解决以上问题。
发明的内容
本发明提供了一种复合材料离心机的制造方法以解决现有离心机耐腐蚀性差、耐磨性能不好、性价比低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种复合材料离心机的制造方法,包括以下步骤:
步骤1:制造刮刀组、机盖组和转鼓的固液接触部件所需的锆材,并对锆材进行真空状态下扩散退火,升温和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃;
步骤2:对步骤1得到的锆材进行机加工,加工完成后对锆材零件进行真空状态下扩散退火处理,升温和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃;
步骤3:按图纸进行加工制作出料斗、外壳体、轴承座、传动部件、底板、浮动平台和减震器;
步骤4:制造机盖组和转鼓的固液接触部件所需的多层复合板,采用***复合工艺,将不锈钢材和步骤2得到的锆材进行***复合形成多层复合板;
步骤5:焊接前对需要焊接处进行打磨,并用清洗液进行清洗。
步骤6:将步骤4得到的多层复合板与其他不锈钢部件进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10~150A;焊接电压:5-10V,惰性气体流量:6-20L/min,焊接速度:5-10cm/min;
步骤7:在步骤6焊接结束后,多层复合板的表面采用锆板覆盖;
步骤8:将锆板与多层复合板进行铆合,铆合后进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10~150A;焊接电压:5-10V,惰性气体流量:6-20L/min,焊接速度:5-10cm/min;
步骤9:在步骤8焊接结束后对整体进行真空状态下扩散退火处理,升温过程和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃;
步骤10:整机组装。
作为优选的技术方案,所述步骤5中对需要焊接处进行打磨后,先用 0.2-0.4%的硝酸和0.1-0.2%铁***混合液清洗,然后用0.3-0.5%丙酮清洗。
作为优选的技术方案,所述步骤8中焊接锆板与多层复合板时,预留 10-20cm的缝隙不焊接,在焊接完成后再将预留的缝隙焊接完成,并对焊接处进行打磨。
作为优选的技术方案,所述步骤4中的不锈钢材和锆材之间加入钛材,按不锈钢材-钛材-锆材的顺序进行***复合制造三层复合板。
作为优选的技术方案,所述钛材厚度不超过1mm。
本发明的有益效果:
1)本发明中锆材在常温和高温下均具有极强的耐腐蚀性能,并且耐磨性能很好,相比不锈钢材和钛材,锆材的耐腐蚀性能和耐磨性能最好,刮刀组属于离心机的核心部件,由于刮刀组的固液接触部件浸入在固液中,因此刮刀组的固液接触部件对耐腐蚀性和耐磨性能要求极高,整体采用锆材制成,极大提高了耐腐蚀性能和耐磨性能,而且刮刀组的固液接触部件体积占比较小,用锆材制成性价比很高;
2)离心机中的机盖组和转鼓会部分接触固液,但不会大部分浸入固液,采用锆材与不锈钢复合的多层复合板在提升耐腐蚀性的同时还能降低制造成本,而且多层复合板的整体强度好于不锈钢材或钛材的强度;多层复合板采用***复合的制造方法,提升锆材与不锈钢材的连接效果,提升整体的物理性能,制造出的多层复合板的各项性能明显好于普通焊接而成的多层板;
3)机盖组和转鼓的固液接触部件使用锆材和不锈钢材复合而成的多层复合板,能够在传统结构基础上增强固液接触部的耐腐蚀性,多层复合板的耐腐蚀性明显好于由不锈钢材制成或钛材制成的单层固液接触部件;同时,多层复合板能够保证在较好耐腐蚀性的同时有较好的刚度和耐磨性,而且能够在提升各项性能的情况下不会导致成本过高,性价比明显高于不锈钢材或锆材或钛材;
4)在锆材加工前和加工后,以及锆材的相关部位焊接后均进行真空状态下的扩散退火,升温过程和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于 24小时,保温温度不大于200℃,此状态下锆材、不锈钢材以及焊接处的内部组织均匀化,消除内应力,提升性能。
附图说明
图1中所示是本发明离心机的结构图。
在图中,1.出料斗、2.刮刀组、3.机盖组、4.外壳体、5.转鼓、6.轴承座、7.传动部件、8.底板、9.浮动平台、10.减震器
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
参阅图,本发明实施例提供了一种复合材料离心机的制造方法,包括以下步骤:
步骤1:制造刮刀组2、机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的锆材,并对锆材进行真空状态下扩散退火,升温和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃,真空状态下扩散退火能够使得锆材的内部组织均匀化,提升锆材的各项性能,升温和冷却的速度不大于1℃/1 分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃,在此温度范围内,锆材的内部组织更加均匀,并且此方法消除应力的效果更好;
步骤2:对步骤1得到的锆材进行机加工,并加工完成后对锆材零件进行真空状态下扩散退火处理,升温和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃,由于加工温度也会使锆材内部组织发生变化,因此在加工后再进行一次退火能够使锆材内部均匀细化,保持良好的加工性能;
步骤3:按图纸进行加工制作出料斗1、外壳体4、轴承座6、传达部件7、底板8、浮动平台9和减震器10;
步骤4:制造机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的多层复合板,采用***复合工艺,将不锈钢材和锆材进行***复合形成多层复合板,利用***复合将锆材与不锈钢材连接的效果最好,***复合不会对锆材与不锈钢材产生负面影响,复合后锆材的一面与固液接触,不会被强酸等液体腐蚀;优选的,本步骤中的不锈钢材和锆材之间加入钛材,按不锈钢材-钛材-锆材的顺序进行***复合制作三层复合板,进一步优选的,钛材厚度不超过1mm,加入钛材能够进一步加强多层复合板的强度,钛材在中间连接不锈钢材和锆材效果更好,能够更好地兼容两者的各项性能,减少由于不锈钢材和锆材性能差别太大对整体性能的破坏,钛材厚度不超过1mm,1mm以下就能解决以上问题并达到理想的效果,1mm以下的钛材对成本影响很小,性价比高;
步骤5:焊接前对需要焊接处进行打磨,并用清洗液进行清洗;
步骤6:将步骤4得到多层复合板与其他不锈钢部件进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10~150A;焊接电压:5-10V,惰性气体流量:6-20L/min,焊接速度:5-10cm/min;
步骤7:在步骤6焊接结束后,多层复合板表面采用锆板覆盖;
步骤8:将锆板与多层复合板进行铆合,铆合进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10~150A;焊接电压:5-10V,惰性气体流量: 6-20L/min,焊接速度:5-10cm/min,将锆板与多层复合板进行铆合能够使得整体强度更好,再进行焊接能够提升整体耐磨性;用上述焊接工艺能够使锆材的焊接效果更好,优选的铆合的锆板与复合板上的锆板进行焊接时,进行焊接时预留10-20cm的缝隙不焊接,用于铆合的锆板之间焊接时候的排气,在焊接完成后再将预留缝隙焊接完成,并对焊接处进行打磨;
步骤9:在步骤8焊接结束后对整体进行真空状态下扩散退火处理,升温过程和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃,由于锆材焊缝、热影响区在高温停留时间增加,冷却速度慢,因此进行真空状态下扩散退火处理可以使得锆材焊缝处内部均匀细化,温度不大于200℃效果更好;
步骤10:整机组装。
实施例1
一种复合材料离心机的制造方法,包括以下步骤:
步骤1:制造刮刀组2、机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的锆材,并对锆材进行真空状态下扩散退火,升温和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24 小时,保温温度200℃,真空状态下扩散退火能够使得锆材的内部组织均匀化,提升锆材的各项性能,升温和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24小时,保温温度200℃;
步骤2:对步骤1得到的锆材进行机加工,并加工完成后对锆材零件进行真空状态下扩散退火处理,升温和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24小时,保温温度200℃;
步骤3:按图纸进行加工制作出料斗1、外壳体4、轴承座6、传达部件7、底板8、浮动平台9和减震器10;
步骤4:制造机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的三层复合板,采用***复合工艺,将不锈钢材、钛材和锆材进行***复合形成三层复合板,钛材的厚度为1mm;
步骤5:焊接前对需要焊接处进行打磨,先用0.2%的硝酸和0.1%铁***混合液清洗,然后用0.3%丙酮清洗;
步骤6:将步骤4得到三层复合板与其他不锈钢部件进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10A;焊接电压:5V,惰性气体流量: 6L/min,焊接速度:5cm/min;
步骤7:在步骤6焊接结束后,三层复合板的表面采用锆板覆盖;
步骤8:将锆板与三层复合板进行铆合,铆合后进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10A;焊接电压:5V,惰性气体流量:6L/min,焊接速度:5cm/min,铆合的锆板与三层复合板进行焊接时预留10cm的缝隙不焊接,在焊接完成后再将预留缝隙焊接完成,并对焊接处进行打磨;
步骤9:在步骤8焊接结束后对整体进行真空状态下扩散退火处理,升温过程和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24小时,保温温度200℃;
步骤10:整机组装。
实施例2
一种复合材料离心机的制造方法,包括以下步骤:
步骤1:制造刮刀组2、机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的锆材,并对锆材进行真空状态下扩散退火,升温和冷却的速度0.8℃/1分钟,保温时间 26小时,保温温度180℃,真空状态下扩散退火能够使得锆材的内部组织均匀化,提升锆材的各项性能,升温和冷却的速度0.8℃/1分钟,保温时间26小时,保温温度180℃;
步骤2:对步骤1得到的锆材进行机加工,并加工完成后对锆材零件进行真空状态下扩散退火处理,升温和冷却的速度0.8℃/1分钟,保温时间26小时,保温温度180℃;
步骤3:按图纸进行加工制作出料斗1、外壳体4、轴承座6、传达部件7、底板8、浮动平台9和减震器10;
步骤4:制造机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的三层复合板,采用***复合工艺,将不锈钢材、钛材和锆材进行***复合形成三层复合板,钛材的厚度为0.8mm;
步骤5:焊接前对需要焊接处进行打磨,先用0.4%的硝酸和0.2%铁***混合液清洗,然后用0.5%丙酮清洗;
步骤6:将步骤4得到三层复合板与其他不锈钢部件进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:150A;焊接电压:10V,惰性气体流量:20L/min,焊接速度:10cm/min;
步骤7:在步骤6焊接结束后,三层复合板的表面采用锆板覆盖;
步骤8:将锆板与三层复合板进行铆合,铆合后进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:150A;焊接电压:10V,惰性气体流量: 20L/min,焊接速度:10cm/min,铆合的锆板与三层复合板进行焊接时预留20cm 的缝隙不焊接,在焊接完成后再将预留缝隙焊接完成,并对焊接处进行打磨;
步骤9:在步骤8焊接结束后对整体进行真空状态下扩散退火处理,升温过程和冷却的速度0.8℃/1分钟,保温时间26小时,保温温度180℃;
步骤10:整机组装。
实施例3
一种复合材料离心机的制造方法,包括以下步骤:
步骤1:制造刮刀组2、机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的锆材,并对锆材进行真空状态下扩散退火,升温和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24 小时,保温温度200℃,真空状态下扩散退火能够使得锆材的内部组织均匀化,提升锆材的各项性能,升温和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24小时,保温温度200℃;
步骤2:对步骤1得到的锆材进行机加工,并加工完成后对锆材零件进行真空状态下扩散退火处理,升温和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24小时,保温温度200℃;
步骤3:按图纸进行加工制作出料斗1、外壳体4、轴承座6、传达部件7、底板8、浮动平台9和减震器10;
步骤4:制造机盖组3和转鼓5的固液接触部件所需的三层复合板,采用***复合工艺,将不锈钢材、钛材和锆材进行***复合形成三层复合板,钛材的厚度为0.9mm;
步骤5:焊接前对需要焊接处进行打磨,先用0.3%的硝酸和0.2%铁***混合液清洗,然后用0.4%丙酮清洗;
步骤6:将步骤4得到三层复合板与其他不锈钢部件进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10A;焊接电压:5V,惰性气体流量: 6L/min,焊接速度:5cm/min;
步骤7:在步骤6焊接结束后,三层复合板的表面采用锆板覆盖;
步骤8:将锆板与三层复合板进行铆合,铆合后进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10A;焊接电压:5V,惰性气体流量:6L/min,焊接速度:5cm/min,铆合的锆板与三层复合板进行焊接时预留15cm的缝隙不焊接,在焊接完成后再将预留缝隙焊接完成,并对焊接处进行打磨;
步骤9:在步骤8焊接结束后对整体进行真空状态下扩散退火处理,升温过程和冷却的速度1℃/1分钟,保温时间24小时,保温温度200℃;
步骤10:整机组装。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述,而并非对实施方式的限定,对于所属领域的技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种复合材料离心机的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:制造刮刀组(2)、机盖组(3)和转鼓(5)的固液接触部件所需的锆材,并对锆材进行真空状态下扩散退火,升温和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃;
步骤2:对步骤1得到的锆材进行机加工,加工完成后对锆材零件进行真空状态下扩散退火处理,升温和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃;
步骤3:按图纸进行加工制作出料斗(1)、外壳体(4)、轴承座(6)、传动部件(7)、底板(8)、浮动平台(9)和减震器(10);
步骤4:制造机盖组(3)和转鼓(5)的固液接触部件所需的多层复合板,采用***复合工艺,将不锈钢材和步骤2得到的锆材进行***复合形成多层复合板;
步骤5:焊接前对需要焊接处进行打磨,并用清洗液进行清洗。
步骤6:将步骤4得到的多层复合板与其他不锈钢部件进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10~150A;焊接电压:5-10V,惰性气体流量:6-20L/min,焊接速度:5-10cm/min;
步骤7:在步骤6焊接结束后,多层复合板的表面采用锆板覆盖;
步骤8:将锆板与多层复合板进行铆合,铆合后进行焊接,焊接工艺采用钨极惰性气体保护焊,焊接电流:10~150A;焊接电压:5-10V,惰性气体流量:6-20L/min,焊接速度:5-10cm/min;
步骤9:在步骤8焊接结束后对整体进行真空状态下扩散退火处理,升温过程和冷却的速度不大于1℃/1分钟,保温时间不小于24小时,保温温度不大于200℃;
步骤10:整机组装。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料离心机的制造方法,其特征在于,所述步骤5中对需要焊接处进行打磨后,先用0.2-0.4%的硝酸和0.1-0.2%铁***混合液清洗,然后用0.3-0.5%丙酮清洗。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料离心机的制造方法,其特征在于,所述步骤8中焊接锆板与多层复合板时,预留10-20cm的缝隙不焊接,在焊接完成后再将预留的缝隙焊接完成,并对焊接处进行打磨。
4.根据权利要求1所述的一种复合材料离心机的制造方法,其特征在于,所述步骤4中的不锈钢材和锆材之间加入钛材,按不锈钢材-钛材-锆材的顺序进行***复合制造三层复合板。
5.根据权利要求4所述的一种复合材料离心机的制造方法,其特征在于,所述钛材厚度不超过1mm。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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