CN111644130B - 一种搪玻璃设备用管口的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搪玻璃设备用管口的制造方法，根据控制炉内氧含量、炉内温度以及保温时间使得管口表层发生微氧化深度脱碳，使管口表面生成0.5‑1mm的脱碳层以及由于微氧化生成的小于0.1mm的表面致密氧化层，本发明的优点在于所采用的材料较为常见，方便生产，表层脱碳层可以有效避免搪玻璃设备管口在搪烧过程中避免爆瓷，同时，在管口表面形成的致密氧化膜可以使管口长期保存不生锈，管口的强度也得到了保证。

Description

一种搪玻璃设备用管口的制造方法

技术领域

本发明属于一种管口的制造技术领域，具体涉及一种搪玻璃设备用管口的制造方法。

背景技术

搪玻璃反应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬在钢制容器的内表面，经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。是一种优良的耐腐蚀设备。广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品、用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程。

搪玻璃设备管口是搪玻璃设备的关键零部件。管口与搪玻璃设备壳体焊接后进行喷6涂瓷釉后，在860-920℃温度范围内进行搪烧。搪烧过程中，钢中的碳向外扩散，容易与瓷釉中的H2O反应，引起爆瓷缺陷。因此，现有技术中在生产搪玻璃设备用的管口时通常厂家需要使用搪玻璃专用钢，这种专用材料一般是指含碳量较低的钢材（一般≤0.08%）。但是由于管口的型号众多，无法从市场上采购到相对应型号的搪玻璃设备指定材质的钢管进行加工。但市场上20#钢管型号众多，采购方便，价格实惠。

发明内容

有鉴于此，本发明提供如下技术方案：一种搪玻璃设备用管口的制造方法，包括以下步骤：

S1、机加工；准备好20#钢管，通过机加工方式加工成管口状；

S2、微氧化深度脱碳；炉内升温到温后，将加工好的管口置于控制气氛炉膛内，先通氮气将炉内氧含量控制小于1.0×10^-17，然后通过滴定的方法向炉内添加水，并通过监测及控制系统将炉内氧含量控制在1.0×10^-14~1.0×10^-16，保温时间为15-60min，使管口表面生成0.5-1mm的脱碳层以及由于微氧化生成的小于0.1mm的表面致密氧化层；

S3、出炉；炉冷到设定温度后将管口出炉空冷。

所述步骤S2中炉内升温后的温度控制在900~1000℃之间，如果低于900℃，则无法得到足够厚度的脱碳层，如果大于1000℃，则会使材料晶粒明显长大，影响机械性能及焊接性。

所述步骤S2中控制气氛炉膛体积为1m³，滴定的速率为8ml/min，滴定的速率根据炉膛的体积大小进行调整。

所述步骤S3中炉冷后的温度为800℃。

本发明中提供的一种搪玻璃设备用管口的制造方法，其优点在于制作管口的钢材选用市面上常见的20#钢管，20#钢管指含碳量为0.17%-0.23%的低碳钢，该种钢材不仅常见而且价格相对便宜，可以减少厂家制造管口的成本，通过控制炉内氧含量以及特定的保温时间使得管口表层生成的0.5-1mm的脱碳层，该层内部碳含量几乎为0，使得管口在后续的多次搪烧后能确保基体内的碳无法扩散至表层，造成爆瓷缺陷，管口由于只有表层为0.5-1mm的脱碳层，其余为20#钢，因此保留了钢材的强度，同时，由于表面产生轻微的氧化，会在表面形成一层由FeO组成致密氧化层，其作用是在搪烧之前有利于管口保护，使其长时间库存不容易生锈，待到需要使用的时候，通过抛丸的方法就可以使这层氧化层消失，不会影响管口的正常使用。

附图说明

图1为管口表层脱碳层和基体渗透连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种搪玻璃设备用管口的制造方法，包括以下步骤：

S1、机加工；准备好20#钢管，通过机加工加工成管口状；

S2、微氧化深度脱碳；炉内升温至920℃后，将加工好的管口置于控制气氛炉膛内，先通氮气将炉内氧含量控制小于1.0×10^-17，然后通过滴定的方法向炉内添加水，并通过监测及控制系统将炉内氧含量控制在1.0×10^-14~1.0×10^-16，保温时间为15min，使管口表面生成0.6mm的脱碳层以及由于微氧化生成的直径小于0.1mm的表面致密氧化层；

S3、出炉；炉冷至780℃后将管口出炉空冷。

本实施例制作管口的钢材选用市面上常见的20#钢管，20#钢管指含碳量为0.2%的低碳钢，该种钢材不仅常见而且价格相对便宜，可以减少厂家制造管口的成本，管口表层生成的0.5mm的脱碳层，脱碳层如图1中A标记所示，该层碳含量几乎为0，使得管口在后续的多次搪烧后能确保基体内的碳无法扩散至表层，造成爆瓷缺陷，管口由于只有表层为0.5mm的脱碳层，其余为碳钢，因此保留了钢材的强度，同时，由于表面产生轻微的氧化，会在表面形成一层由FeO组成致密氧化层，其作用是在搪烧之前有利于管口保护，使其长时间库存不容易生锈，待到需要使用的时候，通过抛丸的方法就可以使这层氧化层消失，不会影响管口的正常使用。

实施例2

一种搪玻璃设备用管口的制造方法，包括以下步骤：

S1、机加工；准备好20#钢管材，通过机加工加工成管口状；

S2、微氧化深度脱碳；炉内升温至950℃后，将加工好的管口置于控制气氛炉膛内，先通氮气将炉内氧含量控制小于1.0×10^-17，然后通过滴定的方法向炉内添加水，并通过监测及控制系统将炉内氧含量控制在1.0×10^-14~1.0×10^-16，保温时间为30min，使管口表面生成0.8mm的脱碳层以及由于微氧化生成的直径小于0.1mm的表面致密氧化层；

S3、出炉；炉冷至780℃后将管口出炉。

本实施例制作管口的钢材选用市面上常见的20#钢管，20#钢管指含碳量为0.2%的低碳钢，该种钢材不仅常见而且价格相对便宜，可以减少厂家制造管口的成本，管口表层生成的0.8mm的脱碳层，该层碳含量几乎为0，使得管口在后续的多次搪烧后能确保基体内的碳无法扩散至表层，造成爆瓷缺陷，管口由于只有表层为0.8mm的脱碳层，其余为碳钢，因此保留了钢材的强度，同时，由于表面产生轻微的氧化，会在表面形成一层由FeO组成致密氧化层，其作用是在搪烧之前有利于管口保护，使其长时间库存不容易生锈，待到需要使用的时候，通过抛丸的方法就可以使这层氧化层消失，不会影响管口的正常使用。

实施例3

一种搪玻璃设备用管口的制造方法，包括以下步骤：

S1、机加工；准备好20#钢管材，通过机加工加工成管口状；

S2、微氧化深度脱碳；炉内升温至950℃后，将加工好的管口置于控制气氛炉膛内，先通氮气将炉内氧含量控制小于1.0×10^-17，然后通过滴定的方法向炉内添加水，并通过监测及控制系统将炉内氧含量控制在1.0×10^-14~1.0×10^-16，保温时间为60min，使管口表面生成1mm的脱碳层以及由于微氧化生成的直径小于0.1mm的表面致密氧化层；

S3、出炉；炉冷至780℃后将管口出炉。

本实施例制作管口的钢材选用市面上常见的20#钢管，20#钢管指含碳量为0.2%的低碳钢，该种钢材不仅常见而且价格相对便宜，可以减少厂家制造管口的成本，管口表层生成的1mm的脱碳层，该层碳含量几乎为0，使得管口在后续的多次搪烧后能确保基体内的碳无法扩散至表层，造成爆瓷缺陷，管口由于只有表层为1mm的脱碳层，其余为碳钢，因此保留了钢材的强度，同时，由于表面产生轻微的氧化，会在表面形成一层由FeO组成致密氧化层，其作用是在搪烧之前有利于管口保护，使其长时间库存不容易生锈，待到需要使用的时候，通过抛丸的方法就可以使这层氧化层消失，不会影响管口的正常使用。

表1：本发明中的管口产品和现有技术中的管口产品放置在普通车间的生锈时间表；

从表1中可以得知，本发明中的产品具有一个很好防锈效果，能够对搪烧前的管口能够起到一个很好的保护效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种搪玻璃设备用管口的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、机加工；准备好20#钢管，通过机加工方式加工成管口状；

S2、微氧化深度脱碳；炉内升温到温后，将加工好的管口置于控制气氛炉膛内，先通氮气将炉内氧含量控制小于1.0×10^-17，然后通过滴定的方法向炉内添加水，并通过监测及控制系统将炉内氧含量控制在1.0×10^-14~1.0×10^-16，保温时间为15-60min，使管口表面生成0.5-1mm的脱碳层以及由于微氧化生成的小于0.1mm的表面致密氧化层；

S3、出炉；炉冷到设定温度后将管口出炉空冷，所述设定温度为800℃以下。

2.根据权利要求1所述的一种搪玻璃设备用管口的制造方法，其特征在于：所述步骤S2中炉内升温后的温度控制在900~1000℃。

3.根据权利要求2所述的一种搪玻璃设备用管口的制造方法，其特征在于：所述步骤S2中控制气氛炉膛中体积为1m³，滴定的速率为8ml/min。

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