CN103215588A - 管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，包括如下步骤：步骤一，在钢管外壁熔覆一层耐磨层；步骤二，将熔覆好耐磨层的钢管外边套上另一根钢管；步骤三，将所述两根钢管的两头连接固定在一起，形成一根新的内壁耐磨钢管。本发明通过在钢管外壁熔覆耐磨层、再将熔覆好耐磨层的钢管外套装一根比其外径稍大的钢管、然后经过两端的连接固定形成一个新的内壁耐磨钢管的内壁外做加工方法，解决了管道内壁无法加工增加耐磨性的难题，而且操作简便，适合于大规模应用。

Description

管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法

技术领域

 本发明涉及一种激光熔覆加工方法，具体地，涉及一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法。

背景技术

在采矿行业、煤炭行业中，输送煤粉、矿粉、尾砂、矿浆用管道多为钢管，由于这些介质中含有约30%左右的铁矿石，对钢管的磨损相当厉害，钢管一般使用寿命为1-2年，输送管一旦被磨坏，更换工作往往是一项大工程，耗时、耗力、耗资，因此，如何提高输送管的服役期，是采矿行业、煤炭行业从业人员和机械制造人员长期思考的问题。

对于直径比较小、长度较长的钢管来说，如何在增加管道内壁的耐磨性，使其使用的时间延长以减少运输管道过程的更换和维修成本，已经成为一个世界性难题。从事激光表面强化处理的技术人员可能会想到采用激光熔覆技术在管道内壁熔覆一层耐磨层来提高耐磨性以便延长钢管的使用寿命，但是，受制于内壁加工的困难性，如何实现内壁加工并没有具体的可行性方案，其难度在于：

    第一，管道直径小，一般的激光头根本就伸不进去，无法实现加工；

第二，对于长度较长的钢管，送粉器无法将熔覆粉末送到加工点；

第三，对于长度较长、管径较小的钢管，无法监控熔覆的过程，因此无法保证熔覆的质量。

因此，对于管径较小、长度较长的钢管来说，激光熔覆几乎无法加工，通过在内壁熔覆耐磨层来解决耐磨问题没有可行性。

目前，现有技术中虽然采用高温合成+离心浇注的方法，通过瞬间点燃爆炸铁粉和铝粉混合物的方式在钢管内壁形成一层陶瓷材料以达到耐磨的目的，但是该方法操作复杂，不易控制，所以不适合大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，本发明通过内壁外做的加工方法，解决了管道内壁无法加工增加耐磨性的难题，而且操作简便，适合于大规模应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现，一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，包括如下步骤：

步骤一，在钢管外壁熔覆一层耐磨层；

步骤二，将熔覆好耐磨层的钢管外边套上另一根钢管；

步骤三，将所述两根钢管的两头连接固定在一起，形成一根新的内壁耐磨钢管。

优选的，所述耐磨层的材料为含碳化钨的合金粉末。

优选的，所述耐磨层的厚度为0.5～2mm。进一步优选的，所述耐磨层的厚度为1mm。

优选的，所述两根钢管的两头通过焊接或螺丝连接固定在一起。进一步优选的，所述焊接为点焊或满焊。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明采用在钢管外壁熔覆耐磨层，再将熔覆好耐磨层的钢管外套装一根比其外径稍大的钢管，然后经过两端的连接固定形成一根新的内壁耐磨钢管，本发明通过上述内壁外做的加工方法，解决了管道内壁无法加工增加耐磨性的难题，而且操作简便，适合于大规模应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1、管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法

一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，包括以下步骤：

步骤一，在内径为100mm、外径为110mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管的外壁熔覆一层1mm厚的含碳化钨的合金粉末耐磨层，钢管的外径变为112mm；

步骤二，选择一根直径比上述钢管稍大的、内径为114mm、外径为124mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管（套管）套在熔覆好耐磨层的钢管外边；

步骤三，在两根钢管的两端，通过螺丝连接的方式，把两根钢管变为一根新的内壁耐磨钢管，这根耐磨钢管的尺寸规格如下：内径为100mm，外径为124mm，管壁厚为12mm（原钢管壁厚5mm+耐磨层1mm+缝隙1mm+套管壁厚5 mm），长度为8米，至此，内壁耐磨钢管加工制造完毕。

实施例2、管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法

一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，包括以下步骤：

步骤一，在内径为100mm、外径为110mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管的外壁熔覆一层0.5mm厚的含碳化钨的合金粉末耐磨层，钢管的外径变为112mm；

步骤二，选择一根直径比上述钢管稍大的、内径为114mm、外径为124mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管（套管）套在熔覆好耐磨层的钢管外边；

步骤三，在两根钢管的两端，通过点焊连接的方式，把两根钢管变为一根新的内壁耐磨钢管，这根耐磨钢管的尺寸规格如下：内径为100mm，外径为124mm，管壁厚为11.5mm（原钢管壁厚5mm+耐磨层0.5mm+缝隙1mm+套管壁厚5 mm），长度为8米，至此，内壁耐磨钢管加工制造完毕。

实施例3、管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法

一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，包括以下步骤：

步骤一，在内径为100mm、外径为110mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管的外壁熔覆一层2mm厚的含碳化钨的合金粉末耐磨层，钢管的外径变为112mm；

步骤二，选择一根直径比上述钢管稍大的、内径为114mm、外径为124mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管（套管）套在熔覆好耐磨层的钢管外边；

步骤三，在两根钢管的两端，通过满焊连接的方式，把两根钢管变为一根新的内壁耐磨钢管，这根耐磨钢管的尺寸规格如下：内径为100mm，外径为124mm，管壁厚为13mm（原钢管壁厚5mm+耐磨层2mm+缝隙1mm+套管壁厚5 mm），长度为8米，至此，内壁耐磨钢管加工制造完毕。

实施例4、管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法

一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，包括以下步骤：

步骤一，在内径为100mm、外径为110mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管的外壁熔覆一层1.5mm厚的含碳化钨的合金粉末耐磨层，钢管的外径变为112mm；

步骤二，选择一根直径比上述钢管稍大的、内径为114mm、外径为124mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管（套管）套在熔覆好耐磨层的钢管外边；

步骤三，在两根钢管的两端，通过满焊连接的方式，把两根钢管变为一根新的内壁耐磨钢管，这根耐磨钢管的尺寸规格如下：内径为100mm，外径为124mm，管壁厚为12.5mm（原钢管壁厚5mm+耐磨层1.5mm+缝隙1mm+套管壁厚5 mm），长度为8米，至此，内壁耐磨钢管加工制造完毕。

实施例5、管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法

一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，包括以下步骤：

步骤一，在内径为100mm、外径为110mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管的外壁熔覆一层1mm厚的含碳化钨的合金粉末耐磨层，钢管的外径变为112mm；

步骤二，选择一根直径比上述钢管稍大的、内径为114mm、外径为124mm、管壁厚为5mm、长度为8米的钢管（套管）套在熔覆好耐磨层的钢管外边；

步骤三，在两根钢管之间填充填充物；

步骤四，在两根钢管的两端，通过螺丝连接的方式，把两根钢管变为一根新的内壁耐磨钢管，这根耐磨钢管的尺寸规格如下：内径为100mm，外径为124mm，管壁厚为12mm（原钢管壁厚5mm+耐磨层1mm+填充物1mm+套管壁厚5 mm），长度为8米，至此，内壁耐磨钢管加工制造完毕。

在实际使用中，这种新的内壁耐磨钢管的使用情形是：首先受摩擦的是原钢管的内壁，当原钢管的内壁被磨损完之后，极其耐磨的耐磨层开始发挥作用。相对于钢管母材，耐磨层的耐磨时间获得明显的提高，因此延长了使用寿命。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在钢管外壁熔覆一层耐磨层；

步骤二，将熔覆好耐磨层的钢管外边套上另一根钢管；

步骤三，将上述两根钢管的两头连接固定在一起，形成一根新的内壁耐磨钢管。

2.根据权利要求1所述的管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，其特征在于，所述耐磨层的材料为含碳化钨的合金粉末。

3.根据权利要求2所述的管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，其特征在于，所述耐磨层的厚度为0.5～2mm。

4.根据权利要求3所述的管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，其特征在于，所述耐磨层的厚度为1mm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，其特征在于，所述两根钢管的两头通过焊接或螺丝连接固定在一起。

6.根据权利要求5所述的管道内壁增加耐磨性的激光熔覆加工方法，其特征在于，所述焊接为点焊或满焊。