CN113294613B - 一种耐高温合金弯头及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温合金弯头及其加工工艺,其中合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.1‑0.15%、锰1.3‑1.5%,铬20‑21%、镍10‑12%、硅0.2‑0.5%,铝1‑1.3%、锆1.3‑1.9%,镧1‑2%、铈2‑3%、钕0.3‑0.8%,余量为铁;该配方进行合金基体的熔炼,铸造成型得到合金弯头,该合金弯头在该配方下具有较优异的力学性能和耐高温性能;同时在熔炼过程中,本申请对其进行超声处理,并限定超声处理条件为“超声功率为1‑2kW,超声频率为20kHz”,在该过程中超声会产生声空化效应,能够导致合金熔体产生局部瞬时高温、高压,能够起到弥散合金相,细化合金组织的作用,能够有效提高合金弯头的力学性能和耐高温性能。
Description
技术领域
本发明涉及合金弯头技术领域,具体为一种耐高温合金弯头及其加工工艺。
背景技术
合金弯头是是多种弯头的一类统称,作用是管道拐弯处的连接,是连接两根公称通径相同的管子,使管路做90°或者其它角度的转弯。它的材质多种多样,合金弯头用途非常广泛。
现有研究中,针对合金弯头的表面处理工艺的研究越来越深入,为提高其耐高温性能、耐腐蚀性能,通常会对其表面进行处理,再涂覆有机硅涂料,但常规的有机硅涂层涂覆时与基体的结合性差,且耐高温性能无法满足我们的需求,给实际应用带来不便。
针对该情况,我们公开了一种耐高温合金弯头及其加工工艺,以解决该问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温合金弯头及其加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为1-2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应,备用;
(4)取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,60-65℃下继续反应,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于180-200℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
较优化的方案,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为1-2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗5-10min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应20-24h,备用;
(4)取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,60-65℃下继续反应1-1.5h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于180-200℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
较优化的方案,步骤(1)中,合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.1-0.15%、锰1.3-1.5%,铬20-21%、镍10-12%、硅0.2-0.5%,铝1-1.3%、锆1.3-1.9%,镧1-2%、铈2-3%、钕0.3-0.8%,余量为铁。
较优化的方案,步骤(4)中,酚醛树脂的制备方法为:取间苯二酚,35-40℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应30-40min,再升温至65-70℃,反应3-4h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
较优化的方案,步骤(4)中,有机硅树脂的制备方法为:取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌20-30min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,50-55℃下水解反应40-50min,升温至65-70℃,继续反应5-6h,得到有机硅树脂。
较优化的方案,硅烷偶联剂溶液的制备步骤为:取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌30-40min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;
所述硅烷偶联剂为KH-550。
较优化的方案,步骤(5)中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉中的任意一种或多种。
较优化的方案,步骤(2)中,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为50-100mm/s,激光光斑直径为70um。
较优化的方案,根据以上所述的一种耐高温合金弯头的加工工艺制备的合金弯头。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本申请公开了一种耐高温合金弯头及其加工工艺,在制备时先以“碳0.02%、氮0.1-0.15%、锰1.3-1.5%,铬20-21%、镍10-12%、硅0.2-0.5%,铝1-1.3%、锆1.3-1.9%,镧1-2%、铈2-3%、钕0.3-0.8%,余量为铁”的配方进行合金基体的熔炼,铸造成型得到合金弯头,该合金弯头在该配方下具有较优异的力学性能和耐高温性能;同时在熔炼过程中,本申请对其进行超声处理,并限定超声处理条件为“超声功率为1-2kW,超声频率为20kHz”,在该过程中超声会产生声空化效应,能够导致合金熔体产生局部瞬时高温、高压,能够起到弥散合金相,细化合金组织的作用,能够有效提高合金弯头的力学性能和耐高温性能。
在该基础上,为进一步提高合金弯头的耐高温性能,本申请在其表面进行有机涂层涂覆,常规的有机聚合物直接涂覆在合金弯头表面形成涂层,涂层与合金基体之间的粘附力较差,涂层易脱落,针对该问题,本申请在合金弯头制备后,先在其表面进行激光清洗,其表面在激光清洗后生成了微纳米结构,粗糙度大大增加,同时对其表面油污、氧化膜进行清除,能够有效提高有机硅涂层与合金弯头之间的附着力;在此基础上,本申请又在合金弯头表面构建了聚多巴胺层,聚多巴胺具有较优异的粘附性能,在该方案中可作为“双面胶”,提高有机硅涂层与合金弯头之间的附着力,提高涂层的使用寿命。
本申请在制备有机涂层时,在常规有机硅涂层基础上进行改进,先利用间苯二酚、对苯二甲醛反应生成多芳环酚醛树脂,苯环性能稳定,多个苯环的引入能够有效提高有机硅涂层的耐高温性能;在此基础上,本申请以二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸为原料,制备得到具有优异耐高温性能的含硼有机硅树脂,在制备含硼有机硅树脂时,本申请引入了硅烷偶联剂溶液,该硅烷偶联剂为单宁酸-硅烷偶联剂KH550,该硅烷偶联剂溶液的添加能够有效提高各个组分的交联致密度,同时也能够提高有机硅树脂和酚醛树脂之间的相容性,提高各个组分之间的相互作用,以提高有机硅涂层的耐高温性能。
同时,本申请还添加了填料,填料以硼酸高温脱水制备,由于硼酸的熔化温度较低,能够对有机硅树脂分解产生的孔隙进行填充,并与其他添加剂配合提高有机硅涂层的致密度,使得有机硅涂层的耐高温性能得到进一步提升;将有机硅涂层涂覆至合金弯头表面并进行固化,最后得到的合金弯头具有较优异的力学性能和耐高温性能,可广泛适应于多个技术领域。
具体实施方式
下面将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。
实施例1:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为1kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.1%、锰1.3%,铬20%、镍10%、硅0.2%,铝1.3%、锆1.9%,镧2%、铈3%、钕0.8%,余量为铁。
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗5min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为50mm/s,激光光斑直径为70um;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应20h,备用;
(4)取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌30min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂为KH-550。
取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌20min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,50℃下水解反应50min,升温至65℃,继续反应6h,得到有机硅树脂。
取间苯二酚,35℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应30min,再升温至65℃,反应4h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,60℃下继续反应1.5h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于180℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
本实施例中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉按质量比1:1:1混合。
实施例2:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.15%、锰1.4%,铬21%、镍11%、硅0.3%,铝1.2%、锆1.5%,镧1.5%、铈2.5%、钕0.5%,余量为铁。
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗8min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为80mm/s,激光光斑直径为70um;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应22h,备用;
(4)取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌35min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂为KH-550。
取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌25min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,53℃下水解反应45min,升温至68℃,继续反应5.5h,得到有机硅树脂。
取间苯二酚,38℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应35min,再升温至68℃,反应3.5h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,62℃下继续反应1.4h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于190℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
本实施例中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉按质量比1:1:1混合。实施例中以重量计,改性有机硅树脂30份、填料12份、添加剂6份、溶剂35份、分散剂3份和消泡剂3份。
实施例3:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.15%、锰1.5%,铬21%、镍12%、硅0.5%,铝1%、锆1.3%,镧1%、铈2%、钕0.3%,余量为铁。
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗10min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为100mm/s,激光光斑直径为70um;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应24h,备用;
(4)取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌40min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂为KH-550。
取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌30min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,55℃下水解反应40min,升温至70℃,继续反应5h,得到有机硅树脂。
取间苯二酚,40℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应30min,再升温至70℃,反应3h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,65℃下继续反应1h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于200℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
本实施例中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉中按质量比1:1:1混合。实施例中以重量计,改性有机硅树脂30份、填料12份、添加剂6份、溶剂35份、分散剂3份和消泡剂3份。
对比例1:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.15%、锰1.4%,铬21%、镍11%、硅0.3%,铝1.2%、锆1.5%,镧1.5%、铈2.5%、钕0.5%,余量为铁。
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗8min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应22h,备用;
(4)取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌35min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂为KH-550。
取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌25min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,53℃下水解反应45min,升温至68℃,继续反应5.5h,得到有机硅树脂。
取间苯二酚,38℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应35min,再升温至68℃,反应3.5h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,62℃下继续反应1.4h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于190℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
本实施例中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉按质量比1:1:1混合;实施例中以重量计,改性有机硅树脂30份、填料12份、添加剂6份、溶剂35份、分散剂3份和消泡剂3份。
对比例1在实施例2的基础上进行参数变更,对比例1并未加入进行激光清洗,其余工艺与实施例2一致。
对比例2:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.15%、锰1.4%,铬21%、镍11%、硅0.3%,铝1.2%、锆1.5%,镧1.5%、铈2.5%、钕0.5%,余量为铁。
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗8min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为80mm/s,激光光斑直径为70um;
(3)取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌35min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂为KH-550。
取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌25min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,53℃下水解反应45min,升温至68℃,继续反应5.5h,得到有机硅树脂。
取间苯二酚,38℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应35min,再升温至68℃,反应3.5h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,62℃下继续反应1.4h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(4)取硼酸,置于190℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(2)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
本实施例中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉按质量比1:1:1混合。实施例中以重量计,改性有机硅树脂30份、填料12份、添加剂6份、溶剂35份、分散剂3份和消泡剂3份。
对比例2在实施例2的基础上进行参数变更,对比例2并未设置聚多巴胺层,其余工艺与实施例2一致。
对比例3:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.15%、锰1.4%,铬21%、镍11%、硅0.3%,铝1.2%、锆1.5%,镧1.5%、铈2.5%、钕0.5%,余量为铁。
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗8min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为80mm/s,激光光斑直径为70um;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应22h,备用;
(4)取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌25min,加入KH-550,再加入盐酸,53℃下水解反应45min,升温至68℃,继续反应5.5h,得到有机硅树脂。
取间苯二酚,38℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应35min,再升温至68℃,反应3.5h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
取有机硅树脂、酚醛树脂和KH-550,62℃下继续反应1.4h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于190℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
本实施例中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉按质量比1:1:1混合。实施例中以重量计,改性有机硅树脂30份、填料12份、添加剂6份、溶剂35份、分散剂3份和消泡剂3份。
对比例3在实施例2的基础上进行参数变更,对比例3仅加入单纯的硅烷偶联剂KH-550,其余工艺与实施例2一致。
对比例4:
一种耐高温合金弯头的加工工艺,包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.15%、锰1.4%,铬21%、镍11%、硅0.3%,铝1.2%、锆1.5%,镧1.5%、铈2.5%、钕0.5%,余量为铁。
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗8min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为80mm/s,激光光斑直径为70um;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应22h,备用;
(4)取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌35min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂为KH-550。
取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌25min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,53℃下水解反应45min,升温至68℃,继续反应5.5h,得到有机硅树脂。
取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,62℃下继续反应1.4h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于190℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品。
本实施例中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉按质量比1:1:1混合。实施例中以重量计,改性有机硅树脂30份、填料12份、添加剂6份、溶剂35份、分散剂3份和消泡剂3份。
对比例4在实施例2的基础上进行参数变更,对比例4仅加入常规酚醛树脂,其余工艺与实施例2一致。
对比例5:
对比例5在实施例2的基础上进行参数变更,对比例5并未加入填料,其余工艺与实施例2一致。
检测试验:
1、取实施例1-3、对比例1-5制备的样品,分别依据GB/T9286-1998《色漆和清漆划格试验》测试附着力;
2、取实施例1-3、对比例1-5制备的样品,分别依据GB/T1735-2009《色漆和清漆耐热性的测定》测试耐热性能。
结论:本申请制备得到的合金弯头具有较优异的力学性能和耐高温性能,可广泛适应于多个技术领域,具有较高的实用性。
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 (5)
1.一种耐高温合金弯头的加工工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取合金原料,混合后置于真空感应炉中进行熔炼,熔炼时对熔体进行超声处理,超声功率为1-2kW,超声频率为20kHz,冷却锻造成型,得到合金弯头;
(2)取合金弯头,置于丙酮溶液中,超声清洗5-10min,再依次采用无水乙醇、去离子水进行洗涤,真空干燥;干燥后表面进行激光清洗;
(3)取步骤(2)处理后的合金弯头,置于盐酸多巴胺溶液中,避光搅拌反应20-24h,备用;
(4)取有机硅树脂、酚醛树脂和硅烷偶联剂溶液,60-65℃下继续反应1-1.5h,减压蒸馏,得到改性有机硅树脂;
(5)取硼酸,置于180-200℃下脱水,粉碎研磨,过400目筛,得到填料;
取改性有机硅树脂、填料、添加剂、溶剂、分散剂和消泡剂,混合搅拌至均匀,得到耐高温浆料;
取步骤(3)处理后的合金弯头,表面涂覆耐高温浆料,干燥固化,得到成品;
步骤(4)中,有机硅树脂的制备方法为:取二苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷和4-联苯硼酸,无水乙醇溶解搅拌20-30min,加入硅烷偶联剂溶液,再加入盐酸,50-55℃下水解反应40-50min,升温至65-70℃,继续反应5-6h,得到有机硅树脂;
硅烷偶联剂溶液的制备步骤为:取单宁酸,置于Tris-HCl溶液中,混合搅拌30-40min,加入硅烷偶联剂,混合均匀,得到硅烷偶联剂溶液;
所述硅烷偶联剂为KH-550;
步骤(2)中,激光功率为15W,脉冲频率为600kHz,扫描速度为50-100mm/s,激光光斑直径为70um。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温合金弯头的加工工艺,其特征在于:步骤(1)中,合金原料包括:以质量百分比计,碳0.02%、氮0.1-0.15%、锰1.3-1.5%,铬20-21%、镍10-12%、硅0.2-0.5%,铝1-1.3%、锆1.3-1.9%,镧1-2%、铈2-3%、钕0.3-0.8%,余量为铁。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温合金弯头的加工工艺,其特征在于:步骤(4)中,酚醛树脂的制备方法为:取间苯二酚,35-40℃下无水乙醇溶解,加入稀盐酸和对苯二甲醛,继续搅拌反应30-40min,再升温至65-70℃,反应3-4h,氨水调节pH至中性,得到酚醛树脂。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温合金弯头的加工工艺,其特征在于:步骤(5)中,所述添加剂为纳米二氧化硅、云母粉、滑石粉中的任意一种或多种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种耐高温合金弯头的加工工艺制备的合金弯头。
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