CN113275576B - 一种超声波制造金属多孔层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换热管加工技术领域,特别涉及一种超声波制造金属多孔层的方法,先对钢管的外表面进行清洁,然后调配涂覆材料,使涂覆材料形成质地均匀的粘结剂混合物,将粘结剂混合物均匀的涂覆在钢管外表面,对涂覆后粘结剂混合物的钢管进行晾干,将晾干后的钢管通过模具进行挤压,利用超声波造孔机对涂覆层进行造孔加工,利用烧结炉进行低温烧结,使已经造孔后的涂覆层形成金属多孔层,在进行造孔时,能够有效的控制孔隙率,使得钢管表面的多孔层趋于一致,保证在对多孔层进行加工时,孔隙率的规格便于进行控制,提高实际使用效率,通过在涂覆材料中添加焊锡粉料,利用焊锡粉料熔点较低的特点,降低烧结时的温度,使得本发明在进行烧结时。
Description
技术领域
本发明涉及换热管加工技术领域,特别涉及一种超声波制造金属多孔层的方法。
背景技术
换热管是换热器的元件之一,置于筒体之内,用于两介质之间热量的交换,具有很高的导热性和良好的等温性,它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置,而且几乎没有热损耗,因此它被称作传热超导体,其导热系数为铜的数千倍,且在换热管的使用时,高通量管是换热管的一种,高通量管技术常应用于石油化工行业,其换热效率高于普通钢管的5-20倍,在烧结型的高通量管的制作时,为了在钢管的表面烧结成多孔层,在对多孔层进行涂覆时,需要在涂覆材料中加入造孔剂,然后进行烧结,利用造孔剂,使得涂覆材料形成孔穴结构,但在加工时,不便于对多孔层的孔隙率进行控制,常常造成同一批次的高通量管中孔隙率不一致,影响产品的实际使用效率,进而影响设备的换热效果。
且现在的工艺在对钢管上的涂覆材料进行烧结时,烧结炉的温度需要到达800度左右,烧结时对能源的消耗较为严重,且增大对高通量管的加工难度,不方便使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超声波制造金属多孔层的方法,以解决上述背景技术中提出的在进行烧结时,孔隙率难以控制,且在进行烧结时温度较高,不方便进行加工的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:所述的超声波制造金属多孔层的方法包括以下步骤。
步骤一、对钢管的外表面进行清洁。
步骤二、调配涂覆材料,使涂覆材料形成质地均匀的粘结剂混合物。
步骤三、将所述粘结剂混合物均匀的涂覆在清洁后的所述钢管外表面。
步骤四、对涂覆后所述粘结剂混合物的所述钢管进行晾干。
步骤五、将晾干后的所述钢管通过模具进行挤压,使得所述钢管外表面的所述粘结剂混合物形成质地均匀的涂覆层。
步骤六、利用超声波造孔机对所述涂覆层进行造孔加工,并通过所述超声波造孔机的超声波频率控制所述涂覆层上造孔的孔隙率。
步骤七、利用烧结炉对步骤六中已经对所述涂覆层造孔后的所述钢管进行低温烧结,使已经造孔后的涂覆层形成金属多孔层。
优选的,为了方便所述涂覆材料均由的涂覆在所述钢管的外表面上,且为了提高所述钢管外表面的清洁效果,在步骤一中,在对所述钢管进行清洁时,先通过喷砂机对所述钢管的外表面进行喷砂,对所述钢管的外表面进行抛光处理,去除所述钢管外表面的浮锈,使所述钢管的外表面光滑,然后通过洗涤剂对所述钢管的外表面进行去油污处理,使所述钢管的外表面无油污,然后对所述钢管进行干燥处理,使得所述钢管外表面干燥、无油污和无浮锈,然后进行下一步的加工。
优选的,为了便于使得所述涂覆材料在所述钢管的外表面形成所述粘结剂混合层,在步骤二中,调配所述涂覆材料时,所述涂覆材料的主料采用100 目-300目的还原铁粉,并按所述还原铁粉的重量配比2%-10%的焊锡粉料,将所述焊锡粉料添加到所述还原铁粉中,并将所述还原铁粉和所述焊锡粉料搅拌均匀,加入胶水,通过所述胶水使得所述还原铁粉和所述焊锡粉料形成液态的粘结剂混合物。
优选的,为了便于将所述粘结剂混合物均匀的涂覆在所述钢管的外表面上,在所述步骤三中,将所述粘结剂混合物涂覆在所述钢管的外表面时,保证所述钢管处于匀速转动状态,且将所述粘结剂混合物通过喷枪或毛刷均匀涂覆在所述钢管的外表面,在采用所述喷枪进行涂覆时,使所述喷枪处于匀速移动状态,且所述喷枪喷出所述粘结剂混合物的流量保持固定,在采用毛刷进行涂覆所述粘结剂混合物时,将所述粘结剂混合物通过所述毛刷均匀的涂覆在所述钢管的外表面,使所述钢管的外表面形成厚度一致的粘结剂混合层。
优选的,为了在进行晾干时,避免由于重力作用,使得所述粘结剂混合物在所述钢管的外表面形成不均匀的粘结剂混合层,在步骤四中,当所述粘结剂混合物均匀涂覆在所述钢管外表面后,进行晾干时,使所述钢管保持匀速转动状态,并通过自然晾干的方式进行晾干。
优选的,为了使得所述粘结剂混合物在所述钢管的外表面形成一层质地均匀且紧密的涂覆层,在所述在步骤五中,当所述粘结剂混合物在所述钢管的外表面晾干后,通过模具对所述钢管的外表面进行挤压,使得所述粘结剂混合物受力,进而使得所述粘结剂混合物在所述钢管的外表面形成一层质地均匀且紧密的涂覆层。
优选的,为了便于对所述涂覆层进行造孔,且使得所述钢管外表面的所述涂覆层上形成一致的孔隙率,在步骤六中,通过所述超声波造孔机进行造孔时,所述钢管处于匀速转动且匀速前进状态通过所述超声波造孔机,并保持所述超声波造孔机的频率一致,通过所述超声波造孔机的超声波对所述涂覆层进行造孔,并通过所述超声波造孔机的频率,对所述涂覆层上造孔的孔隙率进行控制。
优选的,为了便于对所述涂覆层进行烧结,在步骤七中,对已经造孔完成后的所述钢管进行烧结时,将所述钢管置于所述烧结炉中,所述烧结炉的温度控制在300度-400度之间,在进行烧结时,所述钢管处于匀速转动状态,使得所述涂覆层在所述钢管的外表面形成所述金属多孔层。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过超声波造孔法,在进行造孔时,能够有效的控制孔隙率,使得钢管表面的多孔层趋于一致,保证在对多孔层进行加工时,孔隙率的规格便于进行控制,提高实际使用效率。
2、本发明通过在涂覆材料中添加焊锡粉料,利用焊锡粉料熔点较低的特点,降低烧结时的温度,使得本发明在进行烧结时,温度在400度以下即可进行烧结,方便进行加工,且降低能源的消耗和工艺。
附图说明
图1为本发明结构的示意图。
图2为本发明加工时流程图。
图中:1、钢管;2、多孔层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示,一种超声波制造金属多孔层的方法,超声波制造金属多孔层的方法包括以下步骤。
步骤一、对钢管1的外表面进行清洁,便于将涂覆材料均匀的涂覆在钢管1的表面。
步骤二、调配涂覆材料,使涂覆材料形成质地均匀的粘结剂混合物,将涂覆材料均匀的涂覆在钢管1的表面,形成涂覆层。
步骤三、将粘结剂混合物均匀的涂覆在清洁后的钢管1外表面,使得涂覆材料在钢管1的表面形成涂覆层。
步骤四、对涂覆后粘结剂混合物的钢管1进行晾干,对涂覆材料进行晾干。
步骤五、将晾干后的钢管1通过模具进行挤压,使得钢管1外表面的粘结剂混合物形成质地均匀的涂覆层,使涂覆材料均匀的压在钢管1的表面。
步骤六、利用超声波造孔机对涂覆层进行造孔加工,并通过超声波造孔机的超声波频率控制涂覆层上造孔的孔隙率,便于对多孔层2的孔隙率进行控制。
步骤七、利用烧结炉对步骤六中已经对涂覆层造孔后的钢管1进行低温烧结,使已经造孔后的涂覆层形成金属多孔层2,便于对涂覆材料进行烧结形成多孔层2。
作为本发明的一种技术优化方案,如图2所示,为了方便涂覆材料均由的涂覆在钢管1的外表面上,且为了提高钢管1外表面的清洁效果,在步骤一中,在对钢管1进行清洁时,先通过喷砂机对钢管1的外表面进行喷砂,对钢管1的外表面进行抛光处理,去除钢管1外表面的浮锈,使钢管1 的外表面光滑,然后通过洗涤剂对钢管1的外表面进行去油污处理,使钢管1 的外表面无油污,然后对钢管1进行干燥处理,使得钢管1外表面干燥、无油污和无浮锈,然后进行下一步的加工,方便将涂覆材料涂覆在钢管1的表面。
作为本发明的一种技术优化方案,如图2所示,为了便于使得涂覆材料在钢管1的外表面形成混合层,在步骤二中,调配涂覆材料时,涂覆材料的主料采用100目-300目的还原铁粉,并按还原铁粉的重量配比2%-10%的焊锡粉料,将焊锡粉料添加到还原铁粉中,并将还原铁粉和焊锡粉料搅拌均匀,加入胶水,通过胶水使得还原铁粉和焊锡粉料形成液态的混合物,通过焊锡粉料,降低涂覆材料的熔点,便于降低烧结时的温度。
作为本发明的一种技术优化方案,如图2所示,为了便于将混合物均匀的涂覆在钢管1的外表面上,在步骤三中,将混合物涂覆在钢管1的外表面时,保证钢管1处于匀速转动状态,且将混合物通过喷枪或毛刷均匀涂覆在钢管1的外表面,在采用喷枪进行涂覆时,使喷枪处于匀速移动状态,且喷枪喷出混合物的流量保持固定,在采用毛刷进行涂覆混合物时,将混合物通过毛刷均匀的涂覆在钢管1的外表面,使钢管1的外表面形成厚度一致的混合层,使得涂覆材料均匀的涂覆在钢管1的外表面。
作为本发明的一种技术优化方案,如图2所示,为了在进行晾干时,避免由于重力作用,使得混合物在钢管1的外表面形成不均匀的混合层,在步骤四中,当混合物均匀涂覆在钢管1外表面后,进行晾干时,使钢管1保持匀速转动状态,并通过自然晾干的方式进行晾干,避免混合物在钢管1的外表面形成厚度不均的涂层。
作为本发明的一种技术优化方案,如图2所示,为了使得混合物在钢管1的外表面形成一层质地均匀且紧密的涂覆层,在步骤五中,当混合物在钢管1的外表面晾干后,通过模具对钢管1的外表面进行挤压,使得混合物受力,进而使得混合物在钢管1的外表面形成一层质地均匀且紧密的涂覆层。
作为本发明的一种技术优化方案,如图2所示,为了便于对涂覆层进行造孔,且使得钢管1外表面的涂覆层上形成一致的孔隙率,在步骤六中,通过超声波造孔机进行造孔时,钢管1处于匀速转动且匀速前进状态通过超声波造孔机,并保持超声波造孔机的频率一致,通过超声波造孔机的超声波对涂覆层进行造孔,并通过超声波造孔机的频率,对涂覆层上造孔的孔隙率进行控制,便于对涂覆层的孔隙率进行控制。
作为本发明的一种技术优化方案,如图2所示,为了便于对涂覆层进行烧结,在步骤七中,对已经造孔完成后的钢管1进行烧结时,将钢管1 置于烧结炉中,烧结炉的温度控制在300度-400度之间,在进行烧结时,钢管1处于匀速转动状态,使得涂覆层在钢管1的外表面形成金属多孔层2,便于进行烧结。
加工方法,在加工时,先对钢管1的外表面进行清洁,在清洁时,先通过喷砂机对钢管1的外表面进行喷砂,对钢管1的外表面进行抛光处理,去除钢管1外表面的浮锈,使钢管1的外表面光滑,然后通过洗涤剂对钢管1 的外表面进行去油污处理,使钢管1的外表面无油污,然后对钢管1进行干燥处理,使得钢管1外表面干燥、无油污和无浮锈,然后进行下一步的加工,方便将涂覆材料涂覆在钢管1的表面,然后进行调配涂覆材料,使涂覆材料形成质地均匀的粘结剂混合物,调配涂覆材料时,涂覆材料的主料采用100 目-300目的还原铁粉,并按还原铁粉的重量配比2%-10%的焊锡粉料,将焊锡粉料添加到还原铁粉中,并将还原铁粉和焊锡粉料搅拌均匀,加入胶水,通过胶水使得还原铁粉和焊锡粉料形成液态的混合物,通过焊锡粉料,降低涂覆材料的熔点,便于降低烧结时的温度,将粘结剂混合物均匀的涂覆在清洁后的钢管1外表面,使得涂覆材料在钢管1的表面形成涂覆层,将粘结剂混合物涂覆在钢管1的外表面时,需要保证钢管1处于匀速转动状态,且将混合物通过喷枪或毛刷均匀涂覆在钢管1的外表面,在采用喷枪进行涂覆时,使喷枪处于匀速移动状态,且喷枪喷出粘结剂混合物的流量保持固定,在采用毛刷进行涂覆混合物时,将粘结剂混合物通过毛刷均匀的涂覆在钢管1的外表面,使钢管1的外表面形成厚度一致的粘结剂混合层,使得涂覆材料均匀的涂覆在钢管1的外表面。
对涂覆后粘结剂混合物的钢管1进行晾干,在进行晾干时,为了避免由于重力作用,使得粘结剂混合物在钢管1的外表面形成不均匀的粘结剂混合层,进行晾干时,需要使钢管1保持匀速转动状态,并通过自然晾干的方式进行晾干,避免混合物在钢管1的外表面形成厚度不均的涂层,将晾干后的钢管1通过外部模具进行挤压,使得钢管1外表面的粘结剂混合物形成质地均匀的涂覆层,通过模具对钢管1的外表面进行挤压,使得粘结剂混合物均匀受力,进而使得粘结剂混合物在钢管1的外表面形成一层质地均匀且紧密的涂覆层,然后利用超声波造孔机对涂覆层进行造孔加工,并通过超声波造孔机的超声波频率控制涂覆层上造孔的孔隙率,便于对多孔层2的孔隙率进行控制,在通过超声波造孔机进行造孔时,需要使得钢管1处于匀速转动且匀速前进状态,通过超声波造孔机,并保持超声波造孔机的频率一致,通过超声波造孔机的超声波对涂覆层进行造孔,并通过超声波造孔机的频率,对涂覆层上造孔的孔隙率进行控制,便于对涂覆层的孔隙率进行控制,利用烧结炉对已经对涂覆层造孔后的钢管1进行低温烧结,使已经造孔后的涂覆层形成金属多孔层2,在进行烧结时,将钢管1置于烧结炉中,烧结炉的温度控制在300度-400度之间,且由于锡的熔点为231.89度,使得300度至400度的温度,即可将锡焊粉料融化,进行烧结,使得涂覆层与钢管1的表面相固定连接,且在进行烧结时,钢管1处于匀速转动状态,使得涂覆层在钢管1 的外表面形成质地均匀的金属多孔层2。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种超声波制造金属多孔层的方法,其特征在于:所述的超声波制造金属多孔层的方法包括以下步骤;
步骤一、在对钢管进行清洁时,先通过喷砂机对所述钢管的外表面进行喷砂,对所述钢管的外表面进行抛光处理,去除所述钢管外表面的浮锈,使所述钢管的外表面光滑,然后通过洗涤剂对所述钢管的外表面进行去油污处理,使所述钢管的外表面无油污,然后对所述钢管进行干燥处理,使得所述钢管外表面干燥、无油污和无浮锈,然后进行下一步的加工;
步骤二、调配涂覆材料时,所述涂覆材料的主料采用100目-300目的还原铁粉,并按所述还原铁粉的重量配比2%-10%的焊锡粉料,将所述焊锡粉料添加到所述还原铁粉中,并将所述还原铁粉和所述焊锡粉料搅拌均匀,加入胶水,通过所述胶水使得所述还原铁粉和所述焊锡粉料形成液态的粘结剂混合物;
步骤三、将所述粘结剂混合物涂覆在所述钢管的外表面时,保证所述钢管处于匀速转动状态,且将所述粘结剂混合物通过喷枪或毛刷均匀涂覆在所述钢管的外表面,在采用所述喷枪进行涂覆时,使所述喷枪处于匀速移动状态,且所述喷枪喷出所述粘结剂混合物的流量保持固定,在采用毛刷进行涂覆所述粘结剂混合物时,将所述粘结剂混合物通过所述毛刷均匀的涂覆在所述钢管的外表面,使所述钢管的外表面形成厚度一致的粘结剂混合层;
步骤四、当所述粘结剂混合物均匀涂覆在所述钢管外表面后,进行晾干时,使所述钢管保持匀速转动状态,并通过自然晾干的方式进行晾干;
步骤五、当所述粘结剂混合物在所述钢管的外表面晾干后,通过模具对所述钢管的外表面进行挤压,使得所述粘结剂混合物受力,进而使得所述粘结剂混合物在所述钢管的外表面形成一层质地均匀且紧密的涂覆层;
步骤六、通过超声波造孔机进行造孔时,所述钢管处于匀速转动且匀速前进状态通过所述超声波造孔机,并保持所述超声波造孔机的频率一致,通过所述超声波造孔机的超声波对所述涂覆层进行造孔,并通过所述超声波造孔机的频率,对所述涂覆层上造孔的孔隙率进行控制;
步骤七、对已经造孔完成后的所述钢管进行烧结时,将所述钢管置于烧结炉中,所述烧结炉的温度控制在300摄氏度-400摄氏度之间,在进行烧结时,所述钢管处于匀速转动状态,使得所述涂覆层在所述钢管的外表面形成所述金属多孔层。
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