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1前言
环氧陶瓷的成分为环氧树脂、石英粉、防沉剂、固化剂等,该材料为厚浆型、多组份、胺固化,一次喷涂厚度可达到1000μm以上,产品各项性能指标均符合ASTM标准要求。由于环氧陶瓷中含有体积比不小于20%的微细石英粉末,其结构更加稳定、坚韧,具有其它材料所无法比拟的耐磨性;按照ASTM标准,分别使用20% H2SO4、25% NaOH、10% NaCl溶液浸泡,环氧陶瓷涂层没有变化。
环氧陶瓷涂层非常适用于温差较大的地区,经对成品管的反复试验,在-20℃—100℃条件下反复进行温升和温降,涂层的表面及与母材的结合无任何变化;环氧陶瓷表面光滑如镜,同时其涂层厚度平均为1000—2000μm,远远低于水泥内衬管,这使它的有效流量比普通水泥内衬管提高了10%—20%,因此可大大减少动力系统的设计投资除了化学腐蚀电腐蚀对管材也是不利的,环氧陶瓷涂层能够承受4000V电压。
以上这些优点是目前所有已知铸管防腐材料所不能达到的。目前已经在国际国内市场得到批量成功应用。
2球墨铸铁管内衬环氧陶瓷技术应用现状及研究背景
2.1国内外球墨铸铁管内衬环氧陶瓷的由来
随着铸管行业的发展,球墨铸铁管被越来越多的用户所认知和接受。同时对铸管的防腐性能也提出了更高的要求。而目前市场所使用的球墨铸铁管95%以上内防腐材料仍局限于普通水泥砂浆。其缺点为不能用于含有酸碱等侵蚀性介质的输送,在内衬环氧陶瓷球墨铸铁管产品之前,也曾经采用抗硫酸盐水泥、高铝水泥替代普通硅酸盐水泥用于输送污水,但其抗酸碱侵蚀的能力远不能满足一些特殊环境的使用。美国于2002年开发的Petro401产品在铸管内防腐得到了成功应用。但由于其综合性价比远不如环氧陶瓷(Ceramic Epoxy),因此環氧陶瓷成为污水输送用球墨铸铁管材的首选内防腐材料。
2.2环氧陶瓷球墨铸铁管的研究背景
2002年,科威特客户提出对内衬环氧陶瓷球墨铸铁管的需求。总合同量为20000吨。当时这种产品在国内完全是空白,而根据市场调查,国外对该产品的需求量大,而且前景广阔。
当时,通过对外商提供的技术文件的详细解读,根据其提供的有限资料,我们组建了一条特殊防腐管生产线,但该生产线很不成熟,从管材的处理到喷涂过程基本都是手动操作。由于环氧陶瓷对配比要求严格,而且对工艺温度的要求近乎于苛刻,因此在初期生产效率低而且环氧陶瓷衬里废品率高大50%左右。
综上所述,为了拓宽铸管市场,满足客户对产品质量的稳定性、供货及时性的要求,就必须对球墨铸铁管内衬环氧陶瓷工艺进行自主研发及创新。
3球墨铸铁管内衬环氧陶瓷开发过程中的喷涂工艺难点
由于环氧陶瓷材料对工艺温度、环境友好、铸管的母材要求近乎于苛刻,决定了该产品生产的难度远大于其它品种,且从产品的特性上来看,该产品对设备精确性、稳定性控制等方面要求较高。根据产品开发阶段生产经验,将球墨铸铁管内衬环氧陶瓷开发过程中的工艺难点归结如下:
3.1原料及母材温度控制难点
环氧陶瓷料喷涂的工艺温度要求为45-50℃。当料温低于工艺温度的情况下,涂层在喷涂完成后涂层固化时间会大大延长。经实验室测试当料温为50℃时,涂层固化时间为4h。而当料温为30℃时,涂层固化时间长达48h,且涂层表面产生针孔的几率明显增加。而当料温大于50℃时,涂层表面易产生气泡等缺陷。
受到施工工艺特性的限制,A、B两组料在喷杯处混合前需经过长达8 m的输送管路,且需分开单独输送。这样以来A、B两组料的料温及两组料料温的一致性就无法得到保证,经使用拌热带对其进行拌热,发现温度波动非常大波动范围为40-70℃,无法满足工艺要求。
3.2原料输出同步性控制难点
环氧陶瓷是一种在50℃下将A、B两种流体材料混合施涂于产品表面,材料具有高温,粘稠,腐蚀性强(对多数密封材料),且内含体积比20%以上的石英砂,对密封部位的腐蚀磨损严重,一般形式的阀体工作及密封方式无法适应这种材料。由于双阀动作要求一致,但加工中很难保证,所以阀体行程自补偿能力要强,密封部位磨损要尽可能小,且材料要适应使用温度环境。
如果不能保证同步开启,或阀体开启不充分会造成两组料配比不均匀。同时由于开启不同步,在喷涂起始位置造成单组分的问题无法得到解决。
3.3涂层表面质量稳定控制难点
环氧陶瓷衬层表面缺陷主要包括针孔和鼓包两大类。其产生的原因分别为工艺温度的不恒定和环氧陶瓷料不匹配及母材处理不当,前者在生产过程就可以检测发现。而后者往往在很长一段时间后才出现,如果控制不当其造成的问题是无法进行弥补和处理的。
4球墨铸铁管内衬环氧陶瓷稳定生产的技术应用
4.1温度对终涂层影响的技术分析
从生产实际来看,环氧陶瓷的固化时间、表面质量不仅与环氧陶瓷原料的工艺温度有关,其与球墨铸铁管母材的基体预热温度也存在着密切的关系。为了研究结果的可比性,在研究实验过程将环氧陶瓷原料温度设定为45℃。
1.球墨铸铁管母材基体的制备
首先对球墨铸铁管内壁进行磨削处理,然后切取六个样片,并对样片的表面进行喷砂处理,喷砂标准达到表面外观要达到SSPC-SP10“近白级”,喷砂后描纹深度至少为76um。样片按以上要求制备完成后备用。
2.环氧陶瓷涂层的制备
把A、B两组环氧陶瓷原料分别置于加热装置内加热至少50℃,然后取出并按重量比3%加入消泡剂,代料温达到45℃时,使用刷涂的方式将环氧陶瓷原料均匀的涂刷在球墨铸铁管样片的表面(球墨铸铁管样片的温度分别为①40℃、②45℃、③50℃、④55℃、⑤60℃、⑥65℃)。
把以上六个样片放置于环境温度下进行观察和检测,发现以上六个样片的特征如下: 1.样片①表面有22个针孔出现,采用火花仪检测有漏电现象,涂层的终固化时间为46 h;
2.樣片②表面有4个针孔出现,采用火花仪检测有漏电现象,涂层的终固化时间为38h;
3.样片③表面无针孔出现,通过电火花检测,涂层的终固化时间为16h;
4.样片④表面无针孔出现,通过电火花检测,涂层的终固化时间为6h;
5.样片⑤表面无针孔出现,通过电火花检测,涂层的终固化时间为2h;
6.样片⑥表面无针孔出现,但有少量气泡产生,采用火花仪检测有漏电现象,涂层的终固化时间为15min;经过分析我们发现,当管子预热温度低于55℃时,环氧陶瓷在喷涂过程中与管子之间的气体不能完全穿过环氧陶瓷涂层逃逸,于是在环氧陶瓷涂层表面就形成了针孔。而当管子温度高于60℃时,环氧陶瓷涂料在刚喷涂完成初期(液态)会因为高温而出现“沸腾”现象,这样在其终涂层表面就导致了气泡的产生。
基于以上理论分析和实验结果并通过生产的反复验证,我们把铸管预热工艺温度确定为:
1)温度下限不低于50℃,考虑到环境湿度、温度影响,工艺温度下限设定为55℃。
2)温度上限不高于65℃,为了避免涂层产生气泡和环氧陶瓷原料有充足的流平时间,温度上限设定为60℃。
在工艺温度确定后,我们就如何保证管子能够恒定在如此小的温控范围内进行了探索和研究,由于采用加热炉加热后管子自炉内运出至喷涂共位开始喷涂时间间隔长,这样就不能保证管温恒定在工艺温度范围内,而且无法连续生产,经过多次论证实验,最终我们确定了直接在喷涂工位使用煤气对管子进行即时加热。不仅保证了管子稳定的恒定,而且减少了中间环节提高了生产效率,取得了非常好的效果。
4.2环氧陶瓷喷涂同步性及工艺装备技术改进
环氧陶瓷涂层发生鼓包将最终破坏涂层的防腐性能。环氧陶瓷涂层产生鼓包受到时间和温度的影响,涂层产生鼓包是涂层质量的内在问题,存在“潜伏性;因此,对鼓包问题的研究是必要的。
经过实验分析环氧陶瓷涂层产生鼓包是由于A、B了混合不均匀造成的,主要是设备运行的可靠性差造成的。
经过分析生产初期的防腐管内喷涂设备主要存在以下缺陷:
1)高度调整繁琐,不易操作,需天车配合多人作业;
2)设备体积大,不适应小管径管的生产,生产最小管径为DN500;
3)故障率高,经常更换密封垫(平均每班处理1次),橡胶密封与防腐料存在化学反应;
4)A、B料口不同步(单组分现象)不仅增加无用料耗影响产品质量,而且严重影响生产效率,由于原来的换向阀两阀体采用单控双轴形式,所以A、B阀体同步困难;
5)阀体找正精度不好,以及封闭角度不正,造成密封不良,由于加工精度问题,转动阀芯密封面很容易出现密封夹角造成泄露;
基于以上,对设备进行针对性改进
①改进悬臂与小车的连接方式,改原来螺栓调孔连接定位为导轨丝杆连接,使用方便,操作容易。
②设备体积大的原因主要因素有:支臂前段承重大,所以支臂设计成端定位简支钢梁,前段由3KW电机,传动轴承座,混料室,换向阀组,甩盘等件组成,改进后由于前段由φ70风动马达驱动,传动轴承座改为马达内置,由于马达的转速提高,所以混料室.换向阀组.甩盘的体积,重量有效降低,从而可以改支臂为单管支持钢梁。
③改橡胶密封为球面硬接触自压力找正的刚性密封,因此密封效果好,故障率低
④由于原来的换向阀两阀体采用双控双轴形式,所以AB阀体同步困难,调整不易,所以改单控双轴为两阀单控同轴,充分解决同步问题。
⑤密封问题,原阀体为双输出孔双橡胶垫片密封,由于加工精度问题,密封面很容易出现密封夹角造成泄露,且磨损速度快,新阀采用球面硬接触自压力找正的刚性密封,因此密封效果好,故障率低
通过以上对喷涂设备的研究和改进,环氧陶瓷混料不均、步料不同步问题得到了改善。在产品研发初期,环氧陶瓷衬里鼓包这一困扰产品质量的技术难题得到了解决。
4.3稳定涂层表面质量方案
环氧陶瓷表面针孔是涂层表面质量评定中最重要的一个指标,针孔的存在不仅影响涂层外观质量而且不能通过电压检测,甚至造成废品。因此对研究和解决环氧陶瓷表面针孔产生的原因和改善、解决有着重要的意义。
导致环氧陶瓷表面针孔的原因分为两大类:一类是环氧陶瓷原料、管子预热温度可造成针孔(前面已经对温度控制进行了研究和论述并提出了改善方案,本节不再重复论述);第二类是球墨铸铁管内表面产生的皮下气孔,我们对解决球墨铸铁管内表面皮下气孔进行了深入研究。
首先,我们对铁水浇注温度进行了调整,但通过对比实验,铁水浇注温度和皮下气孔的产生没有关联性;除了对铁水浇注温度的调整研究,我们先后还对铁水成分中的Mg、P、S分别进行的对比实验,但都最终一一排除。最终我们发现铁水中C含量的高低会直接影响到球墨铸铁管内表面皮下气孔产生的程度。对此我们进行了深入研究并取得了改善方案。
当铁水中C含量达到3.5%,球墨铸铁管内表面皮下气孔几乎消失。但在研究过程我们也发现。在降低铁水中C含量的同时,铸管的抗拉强度和延伸率指标也随着发生变化。通过调整实验,我们发现当C含量为3.5%时,Si含量由2.1%调整到2.3%即可保证球墨铸铁管性能指标的稳定。
通过以上实验和论证,我们确定了内衬环氧陶瓷球墨铸铁管的铁水成分,即C含量为3.5%;Si含量2.3%。通过铁水成分的调整解决了球墨铸铁管内表面皮下气孔的问题,对解决环氧陶瓷涂层表面针孔问题起到了决定性的作用。
5 结论
在球墨铸铁管内衬环氧陶瓷工艺研发及创新的研究过程中,先后通过自主研发完善了喷涂环节的各项工艺参数,其中包括料温的设定、铸管温度的设定、球墨铸铁管皮下气孔的解决方案并自行设计研发了喷涂核心设备,通过上述工作的逐步完成,目前产品质量稳定良好、工艺成熟。内衬环氧陶瓷球墨铸铁管用量呈逐年递增趋势,在用户安装使用过程无一例失败案例,产品深受用户青睐。
环氧陶瓷的成分为环氧树脂、石英粉、防沉剂、固化剂等,该材料为厚浆型、多组份、胺固化,一次喷涂厚度可达到1000μm以上,产品各项性能指标均符合ASTM标准要求。由于环氧陶瓷中含有体积比不小于20%的微细石英粉末,其结构更加稳定、坚韧,具有其它材料所无法比拟的耐磨性;按照ASTM标准,分别使用20% H2SO4、25% NaOH、10% NaCl溶液浸泡,环氧陶瓷涂层没有变化。
环氧陶瓷涂层非常适用于温差较大的地区,经对成品管的反复试验,在-20℃—100℃条件下反复进行温升和温降,涂层的表面及与母材的结合无任何变化;环氧陶瓷表面光滑如镜,同时其涂层厚度平均为1000—2000μm,远远低于水泥内衬管,这使它的有效流量比普通水泥内衬管提高了10%—20%,因此可大大减少动力系统的设计投资除了化学腐蚀电腐蚀对管材也是不利的,环氧陶瓷涂层能够承受4000V电压。
以上这些优点是目前所有已知铸管防腐材料所不能达到的。目前已经在国际国内市场得到批量成功应用。
2球墨铸铁管内衬环氧陶瓷技术应用现状及研究背景
2.1国内外球墨铸铁管内衬环氧陶瓷的由来
随着铸管行业的发展,球墨铸铁管被越来越多的用户所认知和接受。同时对铸管的防腐性能也提出了更高的要求。而目前市场所使用的球墨铸铁管95%以上内防腐材料仍局限于普通水泥砂浆。其缺点为不能用于含有酸碱等侵蚀性介质的输送,在内衬环氧陶瓷球墨铸铁管产品之前,也曾经采用抗硫酸盐水泥、高铝水泥替代普通硅酸盐水泥用于输送污水,但其抗酸碱侵蚀的能力远不能满足一些特殊环境的使用。美国于2002年开发的Petro401产品在铸管内防腐得到了成功应用。但由于其综合性价比远不如环氧陶瓷(Ceramic Epoxy),因此環氧陶瓷成为污水输送用球墨铸铁管材的首选内防腐材料。
2.2环氧陶瓷球墨铸铁管的研究背景
2002年,科威特客户提出对内衬环氧陶瓷球墨铸铁管的需求。总合同量为20000吨。当时这种产品在国内完全是空白,而根据市场调查,国外对该产品的需求量大,而且前景广阔。
当时,通过对外商提供的技术文件的详细解读,根据其提供的有限资料,我们组建了一条特殊防腐管生产线,但该生产线很不成熟,从管材的处理到喷涂过程基本都是手动操作。由于环氧陶瓷对配比要求严格,而且对工艺温度的要求近乎于苛刻,因此在初期生产效率低而且环氧陶瓷衬里废品率高大50%左右。
综上所述,为了拓宽铸管市场,满足客户对产品质量的稳定性、供货及时性的要求,就必须对球墨铸铁管内衬环氧陶瓷工艺进行自主研发及创新。
3球墨铸铁管内衬环氧陶瓷开发过程中的喷涂工艺难点
由于环氧陶瓷材料对工艺温度、环境友好、铸管的母材要求近乎于苛刻,决定了该产品生产的难度远大于其它品种,且从产品的特性上来看,该产品对设备精确性、稳定性控制等方面要求较高。根据产品开发阶段生产经验,将球墨铸铁管内衬环氧陶瓷开发过程中的工艺难点归结如下:
3.1原料及母材温度控制难点
环氧陶瓷料喷涂的工艺温度要求为45-50℃。当料温低于工艺温度的情况下,涂层在喷涂完成后涂层固化时间会大大延长。经实验室测试当料温为50℃时,涂层固化时间为4h。而当料温为30℃时,涂层固化时间长达48h,且涂层表面产生针孔的几率明显增加。而当料温大于50℃时,涂层表面易产生气泡等缺陷。
受到施工工艺特性的限制,A、B两组料在喷杯处混合前需经过长达8 m的输送管路,且需分开单独输送。这样以来A、B两组料的料温及两组料料温的一致性就无法得到保证,经使用拌热带对其进行拌热,发现温度波动非常大波动范围为40-70℃,无法满足工艺要求。
3.2原料输出同步性控制难点
环氧陶瓷是一种在50℃下将A、B两种流体材料混合施涂于产品表面,材料具有高温,粘稠,腐蚀性强(对多数密封材料),且内含体积比20%以上的石英砂,对密封部位的腐蚀磨损严重,一般形式的阀体工作及密封方式无法适应这种材料。由于双阀动作要求一致,但加工中很难保证,所以阀体行程自补偿能力要强,密封部位磨损要尽可能小,且材料要适应使用温度环境。
如果不能保证同步开启,或阀体开启不充分会造成两组料配比不均匀。同时由于开启不同步,在喷涂起始位置造成单组分的问题无法得到解决。
3.3涂层表面质量稳定控制难点
环氧陶瓷衬层表面缺陷主要包括针孔和鼓包两大类。其产生的原因分别为工艺温度的不恒定和环氧陶瓷料不匹配及母材处理不当,前者在生产过程就可以检测发现。而后者往往在很长一段时间后才出现,如果控制不当其造成的问题是无法进行弥补和处理的。
4球墨铸铁管内衬环氧陶瓷稳定生产的技术应用
4.1温度对终涂层影响的技术分析
从生产实际来看,环氧陶瓷的固化时间、表面质量不仅与环氧陶瓷原料的工艺温度有关,其与球墨铸铁管母材的基体预热温度也存在着密切的关系。为了研究结果的可比性,在研究实验过程将环氧陶瓷原料温度设定为45℃。
1.球墨铸铁管母材基体的制备
首先对球墨铸铁管内壁进行磨削处理,然后切取六个样片,并对样片的表面进行喷砂处理,喷砂标准达到表面外观要达到SSPC-SP10“近白级”,喷砂后描纹深度至少为76um。样片按以上要求制备完成后备用。
2.环氧陶瓷涂层的制备
把A、B两组环氧陶瓷原料分别置于加热装置内加热至少50℃,然后取出并按重量比3%加入消泡剂,代料温达到45℃时,使用刷涂的方式将环氧陶瓷原料均匀的涂刷在球墨铸铁管样片的表面(球墨铸铁管样片的温度分别为①40℃、②45℃、③50℃、④55℃、⑤60℃、⑥65℃)。
把以上六个样片放置于环境温度下进行观察和检测,发现以上六个样片的特征如下: 1.样片①表面有22个针孔出现,采用火花仪检测有漏电现象,涂层的终固化时间为46 h;
2.樣片②表面有4个针孔出现,采用火花仪检测有漏电现象,涂层的终固化时间为38h;
3.样片③表面无针孔出现,通过电火花检测,涂层的终固化时间为16h;
4.样片④表面无针孔出现,通过电火花检测,涂层的终固化时间为6h;
5.样片⑤表面无针孔出现,通过电火花检测,涂层的终固化时间为2h;
6.样片⑥表面无针孔出现,但有少量气泡产生,采用火花仪检测有漏电现象,涂层的终固化时间为15min;经过分析我们发现,当管子预热温度低于55℃时,环氧陶瓷在喷涂过程中与管子之间的气体不能完全穿过环氧陶瓷涂层逃逸,于是在环氧陶瓷涂层表面就形成了针孔。而当管子温度高于60℃时,环氧陶瓷涂料在刚喷涂完成初期(液态)会因为高温而出现“沸腾”现象,这样在其终涂层表面就导致了气泡的产生。
基于以上理论分析和实验结果并通过生产的反复验证,我们把铸管预热工艺温度确定为:
1)温度下限不低于50℃,考虑到环境湿度、温度影响,工艺温度下限设定为55℃。
2)温度上限不高于65℃,为了避免涂层产生气泡和环氧陶瓷原料有充足的流平时间,温度上限设定为60℃。
在工艺温度确定后,我们就如何保证管子能够恒定在如此小的温控范围内进行了探索和研究,由于采用加热炉加热后管子自炉内运出至喷涂共位开始喷涂时间间隔长,这样就不能保证管温恒定在工艺温度范围内,而且无法连续生产,经过多次论证实验,最终我们确定了直接在喷涂工位使用煤气对管子进行即时加热。不仅保证了管子稳定的恒定,而且减少了中间环节提高了生产效率,取得了非常好的效果。
4.2环氧陶瓷喷涂同步性及工艺装备技术改进
环氧陶瓷涂层发生鼓包将最终破坏涂层的防腐性能。环氧陶瓷涂层产生鼓包受到时间和温度的影响,涂层产生鼓包是涂层质量的内在问题,存在“潜伏性;因此,对鼓包问题的研究是必要的。
经过实验分析环氧陶瓷涂层产生鼓包是由于A、B了混合不均匀造成的,主要是设备运行的可靠性差造成的。
经过分析生产初期的防腐管内喷涂设备主要存在以下缺陷:
1)高度调整繁琐,不易操作,需天车配合多人作业;
2)设备体积大,不适应小管径管的生产,生产最小管径为DN500;
3)故障率高,经常更换密封垫(平均每班处理1次),橡胶密封与防腐料存在化学反应;
4)A、B料口不同步(单组分现象)不仅增加无用料耗影响产品质量,而且严重影响生产效率,由于原来的换向阀两阀体采用单控双轴形式,所以A、B阀体同步困难;
5)阀体找正精度不好,以及封闭角度不正,造成密封不良,由于加工精度问题,转动阀芯密封面很容易出现密封夹角造成泄露;
基于以上,对设备进行针对性改进
①改进悬臂与小车的连接方式,改原来螺栓调孔连接定位为导轨丝杆连接,使用方便,操作容易。
②设备体积大的原因主要因素有:支臂前段承重大,所以支臂设计成端定位简支钢梁,前段由3KW电机,传动轴承座,混料室,换向阀组,甩盘等件组成,改进后由于前段由φ70风动马达驱动,传动轴承座改为马达内置,由于马达的转速提高,所以混料室.换向阀组.甩盘的体积,重量有效降低,从而可以改支臂为单管支持钢梁。
③改橡胶密封为球面硬接触自压力找正的刚性密封,因此密封效果好,故障率低
④由于原来的换向阀两阀体采用双控双轴形式,所以AB阀体同步困难,调整不易,所以改单控双轴为两阀单控同轴,充分解决同步问题。
⑤密封问题,原阀体为双输出孔双橡胶垫片密封,由于加工精度问题,密封面很容易出现密封夹角造成泄露,且磨损速度快,新阀采用球面硬接触自压力找正的刚性密封,因此密封效果好,故障率低
通过以上对喷涂设备的研究和改进,环氧陶瓷混料不均、步料不同步问题得到了改善。在产品研发初期,环氧陶瓷衬里鼓包这一困扰产品质量的技术难题得到了解决。
4.3稳定涂层表面质量方案
环氧陶瓷表面针孔是涂层表面质量评定中最重要的一个指标,针孔的存在不仅影响涂层外观质量而且不能通过电压检测,甚至造成废品。因此对研究和解决环氧陶瓷表面针孔产生的原因和改善、解决有着重要的意义。
导致环氧陶瓷表面针孔的原因分为两大类:一类是环氧陶瓷原料、管子预热温度可造成针孔(前面已经对温度控制进行了研究和论述并提出了改善方案,本节不再重复论述);第二类是球墨铸铁管内表面产生的皮下气孔,我们对解决球墨铸铁管内表面皮下气孔进行了深入研究。
首先,我们对铁水浇注温度进行了调整,但通过对比实验,铁水浇注温度和皮下气孔的产生没有关联性;除了对铁水浇注温度的调整研究,我们先后还对铁水成分中的Mg、P、S分别进行的对比实验,但都最终一一排除。最终我们发现铁水中C含量的高低会直接影响到球墨铸铁管内表面皮下气孔产生的程度。对此我们进行了深入研究并取得了改善方案。
当铁水中C含量达到3.5%,球墨铸铁管内表面皮下气孔几乎消失。但在研究过程我们也发现。在降低铁水中C含量的同时,铸管的抗拉强度和延伸率指标也随着发生变化。通过调整实验,我们发现当C含量为3.5%时,Si含量由2.1%调整到2.3%即可保证球墨铸铁管性能指标的稳定。
通过以上实验和论证,我们确定了内衬环氧陶瓷球墨铸铁管的铁水成分,即C含量为3.5%;Si含量2.3%。通过铁水成分的调整解决了球墨铸铁管内表面皮下气孔的问题,对解决环氧陶瓷涂层表面针孔问题起到了决定性的作用。
5 结论
在球墨铸铁管内衬环氧陶瓷工艺研发及创新的研究过程中,先后通过自主研发完善了喷涂环节的各项工艺参数,其中包括料温的设定、铸管温度的设定、球墨铸铁管皮下气孔的解决方案并自行设计研发了喷涂核心设备,通过上述工作的逐步完成,目前产品质量稳定良好、工艺成熟。内衬环氧陶瓷球墨铸铁管用量呈逐年递增趋势,在用户安装使用过程无一例失败案例,产品深受用户青睐。