CN104524870A - 一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法 - Google Patents

一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法，其制备过程为铺网、烧结、裁剪、卷管、焊接、酸洗及热处理。该镍铜合金烧结丝网为蒙乃尔400材质，具有强耐酸碱、耐高温、适用范围广等优点。本发明所涉及的丝网管为高透过性能过滤元件，其过滤精度3～50μm，过滤效率99.8%，透气系数≥20m3/m2·kPa·h，有效解决了同种金属材质粉末烧结过滤管透过性能差、纳污量小、反吹效果差等问题。

Description

一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高透过性能过滤分离材料的制备方法，尤其涉及一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法。
背景技术
烧结金属丝网过滤元件是烧结金属过滤元件家族中的重要一员，其与烧结金属粉末过滤元件相比，具有大透气量、大纳污容量、反吹彻底等优点，已被广泛应用在工业过程中气固、液固分离等诸多核心领域。蒙乃尔400镍铜合金因其优异的耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能特点，一直是石油化工、核工业、国防军工等尖端领域应用的核心材料，但作为过滤材料，因受原材料丝网精度不高等因素的影响，镍铜合金烧结丝网的应用一直受到了限制。近几年，随着拉丝工艺及织网技术的不断提高，蒙乃尔400镍铜合金丝网的目数得到不断提升，为高性能过滤元件的制备提供了可能。
实用新型专利“蒙乃尔镍铜合金烧结网”（CN201220167142.3）以及实用新型专利“蒙乃尔镍铜合金烧结网流化板”（CN201220167141.9）中都涉及了蒙乃尔400镍铜合金烧结丝网的制备，但其内容并未涉及烧结网的烧结工艺以及过滤元件的后续加工，仅仅是对烧结网的结构（支撑层、控制层、保护层等）进行了优化，然而，因蒙乃尔400镍铜合金及其丝网的材料性质，使其过滤元件在制备过程中需要克服烧结、焊接、机加工后处理等诸多技术难题。本发明提供一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法，解决了上述诸多技术难点。将蒙乃尔400镍铜合金丝网作为原料制作成烧结金属丝网过滤管，且具有优异的过滤性能及纳污性能，目前还未见资料报道。因此，开发出的镍铜合金烧结丝网管作为新一代过滤元件，将在核工业、国防军工、石油化工等尖端领域得到广泛应用，具有广阔的应用及市场前景。
发明内容
发明目的：本发明解决了上述问题，提供了一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法。
技术方案：一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法，所述制备方法包括以下过程：铺网、烧结、裁剪、卷管、焊接、酸洗及热处理；所述制备方法按照以下步骤：
步骤1，铺网：根据对丝网管过滤性能及耐压强度的要求，选择特定丝网丝径及网孔尺寸的蒙乃尔400丝网，按照支撑网、过渡网、精度控制网、保护网的顺序进行铺网、平整；网层的数量为5～10层，包括过渡网1～3层，精度控制网1层，保护网1～2层；
步骤2，烧结：将步骤1中得到的网板用特殊处理过的蒙乃尔400丝网进行包裹，放到真空炉中进行烧结，烧结前网板上放置蒙乃尔400合金压板进行加压，压力为15～220kg/m2；烧结温度为1000～1300℃，真空度大于3×10-2Pa，保温时间为2～10小时，保温结束随炉冷却后，用惰性气体气淬至室温；
步骤3，裁剪：先将步骤2得到的烧结网板进行表面处理，然后放到剪切机上进行裁剪，裁剪尺寸根据丝网管的尺寸要求进行确定；
步骤4，卷管：将步骤3得到的烧结丝网板放到卷管机上进行卷管；
步骤5，焊接：将步骤4得到的丝网管进行焊接，包括丝网管直缝焊接及端头、法兰焊接；
步骤6，酸洗：将步骤5中得到的丝网管放到浓度为0.5%～10%硫酸酸洗液中进行酸洗，浸泡时间为1～25分钟，然后取出用清水冲洗干净，最后烘干；
步骤7，热处理：将步骤6中得到的丝网管放到真空或氢气炉中进行热处理，热处理温度为400～1000℃，保温时间为1～4小时。
作为本发明的一种优选方案，所述丝网管的尺寸为：直径Φ为45~200mm，10mm≤长度≤1500mm，壁厚为2.5~10mm。
有益效果：本发明与现有技术相比，其优点在于，本发明用蒙乃尔400镍铜合金丝网作为原料制作成烧结金属丝网过滤管，解决了同种金属材质粉末烧结过滤管透过性能差、纳污量小、反吹效果差等问题，为一种具有高透过性能过滤元件，其过滤精度达3～50μm，过滤效率达99.8%，透气系数≥20m3/m2·kPa·h。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。
实施例1
制造直径65mm，壁厚5mm，长度1000mm的蒙乃尔400镍铜合金烧结丝网管
步骤1，铺网：根据对丝网管过滤性能及耐压强度的要求，选择特定规格（丝网丝径及网孔尺寸）的蒙乃尔400丝网，按照支撑网、过渡网、精度控制网、保护网的顺序进行铺网、平整；网层的数量为7层，其中过渡网2层，精度控制网（650目）1层，保护网1层；
步骤2，烧结：将步骤1中得到的网板用特殊处理过的蒙乃尔400丝网进行包裹，放到真空炉中进行烧结，烧结前网板上放置蒙乃尔400合金压板进行加压，压力为30kg/m2；烧结温度为1250℃，真空度大于3×10-2Pa，保温时间为6小时，保温结束随炉冷却至特定温度后，用氮气气淬至室温；
步骤3，裁剪：先将步骤2得到的烧结网板进行表面处理，然后放到剪切机上进行裁剪，裁剪尺寸根据丝网管的尺寸要求进行确定；
步骤4，卷管：将步骤3得到的烧结丝网板放到卷管机上进行卷管；
步骤5，焊接：将步骤4得到的丝网管进行焊接，包括丝网管直缝焊接及端头、法兰焊接；
步骤6，酸洗：将步骤5中得到的丝网管放到浓度为0.5%～10%硫酸酸洗液中进行酸洗，浸泡时间为1～25分钟，然后取出用清水冲洗干净，最后烘干。酸洗的目的是除去机加工过程在丝网管上遗留的油污及丝网焊缝中存在的杂质；
步骤7，热处理：将步骤6中得到的丝网管放到真空炉中进行热处理，热处理温度为600℃，保温时间为3小时。此热处理过程可以有效去除丝网管的机加工应力及焊接应力，提高其使用性能。
最终得到过滤精度为25um的镍铜合金烧结丝网管。
实施例2
制造直径50mm，壁厚3.5mm，长度800mm的蒙乃尔400镍铜合金烧结丝网管
步骤1，铺网：根据对丝网管过滤性能及耐压强度的要求，选择特定规格（丝网丝径及网孔尺寸）的蒙乃尔400丝网，按照支撑网、过渡网、精度控制网、保护网的顺序进行铺网、平整；网层的数量为5层，其中过渡网1层，精度控制网（1100目）1层，保护网1层；
步骤2，烧结：将步骤1中得到的网板用特殊处理过的蒙乃尔400丝网进行包裹，放到真空炉中进行烧结，烧结前网板上放置蒙乃尔400合金压板进行加压，压力为50kg/m2；烧结温度为1200℃，真空度大于3×10-2Pa，保温时间为6小时，保温结束随炉冷却至特定温度后，用氮气气淬至室温；
步骤3，裁剪：先将步骤2得到的烧结网板进行表面处理，然后放到剪切机上进行裁剪，裁剪尺寸根据丝网管的尺寸要求进行确定；
步骤4，卷管：将步骤3得到的烧结丝网板放到卷管机上进行卷管；
步骤5，焊接：将步骤4得到的丝网管进行焊接，包括丝网管直缝焊接及端头、法兰焊接；
步骤6，酸洗：将步骤5中得到的丝网管放到浓度为0.5%～10%硫酸酸洗液中进行酸洗，浸泡时间为1～25分钟，然后取出用清水冲洗干净，最后烘干。酸洗的目的是除去机加工过程在丝网管上遗留的油污及丝网焊缝中存在的杂质；
步骤7，热处理：将步骤6中得到的丝网管放到真空炉中进行热处理，热处理温度为600℃，保温时间为3小时。此热处理过程可以有效去除丝网管的机加工应力及焊接应力，提高其使用性能。
最终得到过滤精度为13um的镍铜合金烧结丝网管。

Claims (2)

1.一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下过程：铺网、烧结、裁剪、卷管、焊接、酸洗及热处理；所述制备方法按照以下步骤：
步骤1，铺网：根据对丝网管过滤性能及耐压强度的要求，选择特定丝网丝径及网孔尺寸的蒙乃尔400丝网，按照支撑网、过渡网、精度控制网、保护网的顺序进行铺网、平整；网层的数量为5～10层，包括过渡网1～3层，精度控制网1层，保护网1～2层；
步骤2，烧结：将步骤1中得到的网板用特殊处理过的蒙乃尔400丝网进行包裹，放到真空炉中进行烧结，烧结前网板上放置蒙乃尔400合金压板进行加压，压力为15～220kg/m2；烧结温度为1000～1300℃，真空度大于3×10-2Pa，保温时间为2～10小时，保温结束随炉冷却后，用惰性气体气淬至室温；
步骤3，裁剪：先将步骤2得到的烧结网板进行表面处理，然后放到剪切机上进行裁剪，裁剪尺寸根据丝网管的尺寸要求进行确定；
步骤4，卷管：将步骤3得到的烧结丝网板放到卷管机上进行卷管；
步骤5，焊接：将步骤4得到的丝网管进行焊接，包括丝网管直缝焊接及端头、法兰焊接；
步骤6，酸洗：将步骤5中得到的丝网管放到浓度为0.5%～10%硫酸酸洗液中进行酸洗，浸泡时间为1～25分钟，然后取出用清水冲洗干净，最后烘干；
步骤7，热处理：将步骤6中得到的丝网管放到真空或氢气炉中进行热处理，热处理温度为400～1000℃，保温时间为1～4小时。
2.按照权利要求1所述的一种镍铜合金烧结丝网管的制备方法，其特征在于，所述丝网管的尺寸为：直径Φ为45~200mm，10mm≤长度≤1500mm，壁厚为2.5~10mm。
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