CN114196949B - 一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，包括前腔、喷涂装置和后腔；前腔包括前腔体、保护罩、前行走装置和轴向伸缩机构；喷涂装置包括旋转支架、喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器，旋转支架设置于前、后腔之间；喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器均设置于旋转支架上；后腔包括后腔体、展开臂和旋转电机，后腔体外壁沿周向设置多个展开臂；本发明还包括一种工艺方法，包括以下步骤：根据钢管内径大小调节液压杆的张开大小；打开前、后置矩形激光器和喷粉枪，前置矩形激光器对钢管内壁进行软化，后置矩形矩型激光器对涂层进行重熔；对钢管内壁进行强化喷涂。本发明的有益效果是：能够在普通环境下对管壁进行强化操作。

Description

一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备及其工艺方法

技术领域

本发明涉及材料表面处理领域，更具体的说，尤其涉及一种基于超音速激光沉积技术强化钢管内壁抗腐蚀性能的工艺方法及设备。

背景技术

超音速激光沉积技术是将激光辐射与冷喷涂相结合，以激光作为辅助热源，沉积过程中激光辐照光斑和喷涂粉斑同步，实现对喷涂颗粒、基材同步加热，从而使两者得到有效软化，增强颗粒的变形能力，大大降低颗粒所需的临界沉积速度，实现了宽范围材料的沉积，并获得了特殊的微观组织和性能。超音速激光沉积技术在制备涂层过程中能够利用激光软化基体与粉粒，增强颗粒变形能力，降低颗粒所需沉积速度；载气采用廉价的氮气或压缩空气代替昂贵的氦气，实现硬质材料的沉积，在降低成本的同时扩大了冷喷涂可沉积材料的范围；与其他技术技术相比不存在熔化凝固引起的冶金相变，可保持原始粉末成分不变。

管道运输是国际货物运输方式之一，是随着石油生产的发展而产生的一种特殊运输方式。具有运量大、不受气候和地面其他因素限制、可连续作业以及成本低等优点。随着石油、天然气生产和消费速度的增长，管道运输发展步伐不断加快。管道运输有着独特的优势。在建设上，与铁路、公路、航空相比，投资要省得多。就石油的管道运输与铁路运输相比，交通运输协会的有关专家曾算过一笔账:沿成品油主要流向建设一条长7000公里的管道，它所产生的社会综合经济效益，仅降低运输成本、节省动力消耗、减少运输中的损耗3项，每年就可以节约资金数10亿元左右；而且对于具有易燃特性的石油运输来说，管道运输更有着安全、密闭等特点。在油气运输上，管道运输有其独特的优势，首先在于它的平稳、不间断输送，对于现代化大生产来说，油田不停地生产，管道可以做到不停地运输，炼油化工工业可以不停地生产成品，满足国民经济需要；二是实现了安全运输，对于油气来说，汽车、火车运输均有很大的危险，国外称之为"活动炸弹"，而管道在地下密闭输送，具有极高的安全性；三是保质，管道在密闭状态下运输，油品不挥发，质量不受影响；四是经济，管道运输损耗少、运费低、占地少、污染低。

目前，不管是石油等战略物资的运输还是水等生活用品的输送基本上采用的都是钢管，钢管由于其成本低，强度高等优点而被广泛采用，然而，由于管道长期埋在地下，随着时间的推移，外界土壤特性及地形沉降等因素的影响，管道会发生腐蚀、穿孔、泄漏，带来严重的损失。受施工、给油气管道腐蚀造成的经济损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括：更换设备和构件费、修理费和防腐费等；间接损失包括：停产损失、腐蚀泄漏引起产品的流失、腐蚀产物积累或腐蚀破损引起的损失，间接损失远较直接损失大，且难以估计。管道腐蚀除了考虑造成的严重经济损失外，它还会引起有害物质的泄漏，对环境造成污染，甚至还会引起突发的灾难事故，危及人身安全。

传统的钢管在生产制造后会进行简单的防腐蚀处理，但是由于部分钢管内径狭小而长度较长，无法实现抗腐蚀性处理全覆盖，而且在抗腐蚀处理无法实现均匀覆盖，导致抗腐蚀性处理存在遗漏，为后续隐患埋下根源。

发明内容

本发明的目的在于解决传统钢管抗腐蚀性处理存在的无法全覆盖、口径狭小无法操作、无法均匀处理等问题，提出一种基于超音速激光沉积技术强化钢管内壁抗腐蚀性能的工艺方法。

本发明所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：包括前腔、喷涂装置和后腔；

所述前腔包括前腔体、保护罩、前行走装置和轴向伸缩机构，所述前腔体为一中空圆筒结构，内设供电电源以及控制器，所述控制器的供电端与所述供电电源的电压输出端电连接；所述保护罩设置于所述前腔体的头部，所述保护罩内设置有照明灯和摄像机，所述摄像机的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接，所述控制器的信号输出端与外部手持设备蓝牙连接；所述前腔体的外壁沿周向设置多套前行走装置，用于驱动设备沿钢管内壁轴向行走；所述轴向伸缩机构包括导轨、轴向驱动装置和滑块，所述导轨沿轴向设置于所述前腔体的内壁；所述滑块可滑动地安装于所述导轨上，并且所述滑块与所述轴向驱动装置的驱动端相连；所述前行走装置和轴向伸缩机构的控制端分别与所述控制器相应的控制信号输出端电连接；

所述喷涂装置包括旋转支架、喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器，所述旋转支架设置于所述前腔和所述后腔之间，并可转动地与所述滑块和所述后腔连接；所述喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器均设置于所述旋转支架上；所述喷粉枪通过进粉管与外部喷粉设备管路连通；所述前置矩形激光器、后置矩形激光器均通过光纤管道与外界激光光源相连；所述喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器的控制端分别与所述控制器的控制信号端口电连接；

所述后腔包括后腔体、展开臂和旋转电机，所述后腔体为一中空圆筒结构，所述后腔体的外壁沿周向设置多个可沿后腔体径向展开以贴紧钢管内壁的展开臂；所述旋转电机分为正旋转电机和反旋转电机，分别设置于所述后腔体以及所述前腔体中，并且所述旋转电机的旋转轴与所述旋转支架相连接，用于控制旋转支架的往复旋转以实现喷涂装置的旋转喷涂；所述展开臂的控制、旋转电机的控制端分别与所述控制器相应的控制信号输出端电连接。

进一步，所述前行走装置包括多级径向伸缩装置和自驱动式前轮，所述多级径向伸缩装置沿所述前腔体的径向排布，并且所述多级径向伸缩装置的底部与所述前腔体的外壁固定连接，所述多级径向伸缩装置的径向伸缩末端与所述自驱动式前轮相连接，用于驱动所述自驱动式前轮贴紧钢管内壁；所述自驱动式前轮自带驱动设备，且所述自驱动式前轮的滚动方向一致，用于带动所述前腔体沿钢管轴向行进；所述前腔体的外壁上设置有容纳前行走装置的前收纳槽。

进一步，所述多级径向伸缩装置包括均沿前腔体径向排布的前轮一级液压杆和前轮二级液压杆，所述前轮一级液压杆的一端与所述前轮二级液压杆的一端相连，所述前轮一级液压杆的另一端安装一套自驱动式前轮；所述前轮二级液压杆的另一端固定连接于所述前腔体的外壁上。

进一步，所述轴向驱动装置设置于所述前腔体内，包括一级直线型液压缸和二级直线型液压缸，所述一级直线型液压缸的轴向液压推杆与所述滑块相连接，所述一级直线型液压缸的缸体与所述二级直线型液压缸的轴向液压推杆相连，所述二级直线型液压缸的缸体固定于所述前腔体内。

进一步，所述展开臂包括后轮一级液压杆、后轮二级液压杆、支撑架和后轮，所述后轮二级液压杆的底部与所述后腔体的外壁铰接，所述后轮二级液压杆的伸缩端与所述后轮一级液压杆的底部相连，并保持所述后轮二级液压杆与所述后轮一级液压杆同轴，所述后轮一级液压杆的伸缩端与所述支撑架的中部铰接；所述支撑架的一端铰接于所述后腔体的外壁上，所述支撑架的另一端安装后轮。

进一步，所述后腔体中还穿设循环水管，所述循环水管的进水口与外部水源管路连通，所述循环水管的出水口与前置矩形激光器和后置矩形激光器的降温系统相连通，用于对钢管内壁进行降温。

进一步，所述后腔体的外壁上布设有容纳展开臂缩回的后收纳槽。

利用本发明所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备对钢管内壁进行喷涂的工艺方法，包括以下步骤：

1)设备开机自检，检测设备的各个部件是否运行正常；

2)根据钢管材质选择喷涂粉末，对设备进行参数设置，调整好载气压力、载气流量、载气预热温度和送粉气流速度；

3)根据钢管内径大小，调节展开臂张开大小并放入钢管内；

4)根据钢管材质和喷涂粉末的材质，设置前置矩形激光器和后置矩形激光器的功率、出光角度以及喷粉枪的喷射位置，使得前置矩形激光器发射出的矩形光斑位于喷粉枪喷出的粉斑前方，所述发射出的矩形光斑位于喷粉枪喷出的粉斑后方；

5)设备开始工作，前置矩形激光器、后置矩形激光器和喷粉枪绕着电机轴同步旋转对钢管内壁进行抗腐蚀喷涂，直至完成整个钢管的喷涂工作。

优选的，步骤2)中，钢管材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管，成分以铁元素为主。

优选的，步骤2)中，喷涂的载气是空气、氮气或和氦气，载气压力范围为0.5～5Mpa，预热温度范围为25～1000℃，送粉转速范围0～10r/min，粉末粒径范围为15～53μm，粉末形状为球形或不规则形状。

优选的，步骤3)中，钢管按用途分为输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等。

优选的，步骤3)中，钢管根据用途分为不同的规格，热轧无缝钢管内径27～310mm，长度一般9米/根或者10米/根；低压流体输送焊接钢管内径16.5～1150mm，长度一般为6米/根；螺旋缝埋弧焊钢管内径199mm～1000mm，长度12米/根。

优选的，步骤4)中，喷涂粉末是有色金属、Fe基、Ni基、Co基及其复合材料和陶瓷等非金属材料，涂层厚度可达50～400μm。

优选的，步骤5)中，激光器和喷粉枪先绕中心轴正转一圈，之后再反转回到初始位置，如此反复直至完成喷涂强化。

具体的，利用喷涂强化设备对钢管内壁进行喷涂强化的工艺方法，包括以下步骤：

1)根据钢管内径大小调节各级液压杆的张开大小；

2)对钢管内壁进行强化喷涂。

本发明的目的是提供一种基于超音速激光沉积技术强化钢管内壁抗腐蚀性能的工艺方法，由于传统强化方法强化不够彻底，人工无法进入钢管对钢管内壁进行强化，采用超音速激光沉积技术，可以深入钢管内部，采用渐进喷涂可以保证覆盖完全，解决强化不完全的问题，此外由于采用超音速激光沉积技术，避免了温度对钢管内壁的影响。原理是：在钢管投入使用前对钢管内壁采用超音速激光沉积技术，喷涂耐腐蚀的粉末形成强化涂层，使得钢管在使用过程中可以避免环境的腐蚀，延长使用寿命。

与现有的技术相比，本发明的有益效果主要体现在：

(1)本发明提供的一种基于超音速激光沉积技术强化钢管内壁抗腐蚀性能的工艺方法，无需传统电镀等强化方法需要特定的空间进行操作，能够在普通环境下对管壁进行强化操作；

(2)本发明提供的一种基于超音速激光沉积技术强化钢管内壁抗腐蚀性能的工艺方法，克服了传统强化方法对钢管内壁强化不完全的缺点，能够对钢管内壁喷涂形成强化膜的同时通过激光重熔强化内壁与喷涂层的结合强度；

(3)本发明提供的一种基于超音速激光沉积技术强化钢管内壁抗腐蚀性能的工艺方法，在钢管投入使用之前对其进行强化，避免了使用过程中强化不便的问题；

(4)本发明提供的一种基于超音速激光沉积技术强化钢管内壁抗腐蚀性能的工艺方法，通过可调节的展开臂，能够适应口径不同的钢管，对不同口径的钢管进行强化处理。

附图说明

图1a为本发明的结构示意图；

图2为本发明的后视图；图3a为本发明的主视图；

图3b为图3a的喷涂装置放大视图；

图4为本发明的轴向切割视图；

图5为利用本发明的设备对钢管内壁进行喷涂的工艺方法修复过程示意图；

图6a为本发明的工艺方法工作视图；

图6b为本发明的粉斑示意图；

图中，100-前腔，200-喷涂装置，300-后腔，110-前行走装置，120-轴向伸缩机构，310-展开臂，1-前轮一级液压杆；2-驱动前轮；3-前轮二级液压杆；4-保护罩；5-前腔；6-后置矩形激光器；7-喷粉枪；8-前置矩形激光器；9-尾腔；10-支撑架；11-后轮；12-后轮一级液压杆；13-后轮二级液压杆；14-循环水管；15-光纤管道；16-进粉管；17-旋转电机；18-旋转支架；19-滑块；20-一级液压缸；21-二级液压缸；22-导轨；Ⅲ—强化涂层；Ⅳ—矩形光束；Ⅴ—粉流。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

参照附图：

实施例1本发明所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，包括前腔100、喷涂装置200和后腔300；所述前腔100、后腔300通过旋转支架18相连；所述喷涂装置200固定在旋转支架18上；

所述前腔100包括前腔体5、保护罩4、前行走装置110和轴向伸缩机构120，所述前腔体5为一中空圆筒结构，内设供电电源以及控制器，所述控制器的供电端与所述供电电源的电压输出端电连接；所述保护罩4设置于所述前腔体5的头部，所述保护罩4内设置有照明灯和摄像机，所述摄像机的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接，所述控制器的信号输出端与外部手持设备蓝牙连接；所述前腔体5的外壁沿周向设置多套前行走装置110，用于驱动设备沿钢管400内壁轴向行走；所述轴向伸缩机构120包括导轨22、轴向驱动装置和滑块19，所述导轨22沿轴向设置于所述前腔体5的内壁；所述滑块19可滑动地安装于所述导轨22上，并且所述滑块19与所述轴向驱动装置的驱动端相连；所述前行走装置110和轴向伸缩机构120的控制端分别与所述控制器相应的控制信号输出端电连接；

所述喷涂装置200包括旋转支架18、喷粉枪7、前置矩形激光器8和后置矩形激光器6，所述旋转支架18设置于所述前腔100和所述后腔200之间，并可转动地与所述滑块19、所述后腔300连接；所述喷粉枪7、前置矩形激光器8和后置矩形激光器6均设置于所述旋转支架18上，三者可以同步旋转；所述喷粉枪7通过进粉管16与外部喷粉设备管路连通；所述前置矩形激光器8、后置矩形激光器6均通过光纤管道与外界激光光源相连；所述喷粉枪7、前置矩形激光器8和后置矩形激光器6的控制端分别与所述控制器的控制信号端口电连接；

所述后腔300包括后腔体9、展开臂310和旋转电机17，所述后腔体9为一中空圆筒结构，所述后腔体9的外壁沿周向设置多个可沿后腔体径向展开以贴紧钢管内壁的展开臂310；所述旋转电机17分为正旋转电机和反旋转电机，分别设置于所述后腔体9以及所述前腔体中，并且所述旋转电机17的旋转轴与所述旋转支架18相连接，用于控制旋转支架的往复旋转以实现喷涂装置的旋转喷涂；所述展开臂310的控制、旋转电机17的控制端分别与所述控制器相应的控制信号输出端电连接。

所述正旋转电机的旋转角度是正转180°，反旋转电机的旋转角度是反转180°，由于一些线路的存在，并不能旋转360°，故一个正转一个反转防止线路缠绕。

所述前行走装置110包括多级径向伸缩装置和自驱动式前轮2，所述多级径向伸缩装置沿所述前腔体的径向排布，并且所述多级径向伸缩装置的底部与所述前腔体5的外壁固定连接，所述多级径向伸缩装置的径向伸缩末端与所述自驱动式前轮2相连接，用于驱动所述自驱动式前轮贴紧钢管内壁；所述自驱动式前轮2自带驱动设备，且所述自驱动式前轮2的滚动方向一致，用于带动所述前腔体沿钢管轴向行进；所述前腔体5的外壁上设置有容纳前行走装置的前收纳槽51。

所述多级径向伸缩装置包括均沿前腔体径向排布的前轮一级液压杆1和前轮二级液压杆3，所述前轮一级液压杆1的一端与所述前轮二级液压杆3的一端相连，所述前轮一级液压杆1的另一端安装一套自驱动式前轮2；所述前轮二级液压杆3的另一端固定连接于所述前腔体5的外壁上，通过调整前轮一级液压杆1与所述前轮二级液压杆3的伸缩长度，调整自驱动式前轮2的径向高度以适应不同内径的钢管400。

所述轴向驱动装置120设置于所述前腔体5内，并可沿钢管轴向伸缩，包括一级直线型液压缸20和二级直线型液压缸21，所述一级直线型液压缸20的轴向液压推杆与所述滑块19相连接，所述一级直线型液压缸20的缸体与所述二级直线型液压缸21的轴向液压推杆相连，所述二级直线型液压缸21的缸体固定于所述前腔体5内，通过调整一级直线型液压缸20和二级直线型液压缸21沿钢管轴向的伸缩长度调整滑块在导轨上的位置，从而调整前腔与后腔的轴向距离以适应不同长度的钢管。

所述展开臂310包括后轮一级液压杆12、后轮二级液压杆13、支撑架10和后轮11，所述后轮二级液压杆13的底部与所述后腔体9的外壁铰接，所述后轮二级液压杆13的伸缩端与所述后轮一级液压杆12的底部相连，并保持所述后轮二级液压杆13与所述后轮一级液压杆12同轴，所述后轮一级液压杆12的伸缩端与所述支撑架10的中部铰接；所述支撑架10的一端铰接于所述后腔体9的外壁上，所述支撑架10的另一端安装后轮11，通过调整后轮一级液压杆12、后轮二级液压杆13的伸缩长度调整支撑架10的角度，从而调整展开臂末端的后轮11的位置以适应不同内径的钢管400。

所述后腔体9中还穿设循环水管14，所述循环水管14的进水口与外部水源管路连通，所述循环水管14的出水口与前置矩形激光器8和后置矩形激光器6的降温系统相连通，用于对钢管内壁进行降温。

所述后腔体9的外壁上布设有容纳展开臂310缩回的后收纳槽91。

所述控制器内设控制系统、移动系统、喷涂沉积系统，其中控制系统用于控制各个电子设备的运行；移动系统控制前行走装置、轴向伸缩机构以及展开臂和旋转电机的运行；喷涂沉积系统控制喷涂装置的运行。

所述喷粉枪出粉口为拉瓦尔喷嘴，出口形状为矩形。

实施例2利用本发明所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备对钢管内壁进行喷涂的工艺方法，包括以下步骤：

(1)对超音速激光沉积设备进行调节，使得展开臂与钢管内壁紧贴并能向前移动；

(2)调节喷粉枪位置及角度，使其在钢管内壁表面喷出粉斑，粉斑尺寸为6mm×2mm；调节前置矩形激光器，使得粉斑位于矩形光斑后面，矩形激光光斑的宽度为6.6mm，长度为20mm；调节后置矩形激光器，使得矩形光斑位于粉斑后面，矩形激光光斑的宽度为6.6mm，长度为20mm；喷涂过程中喷嘴和两个矩形激光器同步移动；

(3)前置矩形激光器发射出的矩形光斑位于喷粉枪的前方，对内壁表面进行激光清洗和软化处理，后置矩形激光器对涂层和内壁基体进行重熔；其中激光清洗是通过用激光束照射从固体(或有时为液体)表面去除材料的过程；

(4)喷涂粉末为316L金属粉末，粉末粒径为15-53μm、喷涂工艺：载气为氮气，气体压力为4MPa，载气流量50mL/min，预热温度为800℃，送粉转速2r/min，喷涂距离50mm，前后矩形激光器采用光纤耦合半导体激光器，激光功率为1000W；

(5)喷涂装置顺时针旋转一周对内壁进行强化喷涂后，再逆时针旋转回到初始位置，同时前进轮向前移动进入下一个工位重复上述操作直至喷涂强化完成；

(6)最后获得厚度为226μm、致密、耐腐蚀、与钢管内壁基体结合良好的涂层，沉积速率高达8.5m²/h。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：包括前腔、喷涂装置和后腔；

所述前腔包括前腔体、保护罩、前行走装置和轴向伸缩机构，所述前腔体为一中空圆筒结构，内设供电电源以及控制器，所述控制器的供电端与所述供电电源的电压输出端电连接；所述保护罩设置于所述前腔体的头部，所述保护罩内设置有照明灯和摄像机，所述摄像机的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接，所述控制器的信号输出端与外部手持设备蓝牙连接；所述前腔体的外壁沿周向设置多套前行走装置，用于驱动设备沿钢管内壁轴向行走；所述轴向伸缩机构包括导轨、轴向驱动装置和滑块，所述导轨沿轴向设置于所述前腔体的内壁；所述滑块可滑动地安装于所述导轨上，并且所述滑块与所述轴向驱动装置的驱动端相连；所述前行走装置和轴向伸缩机构的控制端分别与所述控制器相应的控制信号输出端电连接；

所述喷涂装置包括旋转支架、喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器，所述旋转支架设置于所述前腔和所述后腔之间，并且所述旋转支架可转动地安装于所述滑块和所述后腔上；所述喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器均设置于所述旋转支架上；所述喷粉枪通过进粉管与外部喷粉设备管路连通；所述前置矩形激光器、后置矩形激光器均通过光纤管道与外界激光光源相连；所述喷粉枪、前置矩形激光器和后置矩形激光器的控制端分别与所述控制器的控制信号端口电连接；

所述后腔包括后腔体、展开臂和旋转电机，所述后腔体为一中空圆筒结构，所述后腔体的外壁沿周向设置多个可沿后腔体径向展开以贴紧钢管内壁的展开臂；所述旋转电机分为正旋转电机和反旋转电机，分别设置于所述后腔体以及所述前腔体中，并且所述旋转电机的旋转轴与所述旋转支架相连接，用于控制旋转支架的往复旋转以实现喷涂装置的旋转喷涂；所述展开臂的控制、旋转电机的控制端分别与所述控制器相应的控制信号输出端电连接。

2.如权利要求1所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：所述前行走装置包括多级径向伸缩装置和自驱动式前轮，所述多级径向伸缩装置沿所述前腔体的径向排布，并且所述多级径向伸缩装置的底部与所述前腔体的外壁固定连接，所述多级径向伸缩装置的径向伸缩末端与所述自驱动式前轮相连接，用于驱动所述自驱动式前轮贴紧钢管内壁；所述自驱动式前轮自带驱动设备，且所述自驱动式前轮的滚动方向一致，用于带动所述前腔体沿钢管轴向行进；所述前腔体的外壁上设置有容纳前行走装置的前收纳槽。

3.如权利要求2所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：所述多级径向伸缩装置包括均沿前腔体径向排布的前轮一级液压杆和前轮二级液压杆，所述前轮一级液压杆的一端与所述前轮二级液压杆的一端相连，所述前轮一级液压杆的另一端安装一套自驱动式前轮；所述前轮二级液压杆的另一端固定连接于所述前腔体的外壁上。

4.如权利要求3所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：所述轴向驱动装置设置于所述前腔体内，包括一级直线型液压缸和二级直线型液压缸，所述一级直线型液压缸的轴向液压推杆与所述滑块相连接，所述一级直线型液压缸的缸体与所述二级直线型液压缸的轴向液压推杆相连，所述二级直线型液压缸的缸体固定于所述前腔体内。

5.如权利要求4所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：所述展开臂包括后轮一级液压杆、后轮二级液压杆、支撑架和后轮，所述后轮二级液压杆的底部与所述后腔体的外壁铰接，所述后轮二级液压杆的伸缩端与所述后轮一级液压杆的底部相连，并保持所述后轮二级液压杆与所述后轮一级液压杆同轴，所述后轮一级液压杆的伸缩端与所述支撑架的中部铰接；所述支撑架的一端铰接于所述后腔体的外壁上，所述支撑架的另一端安装后轮。

6.如权利要求5所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：所述后腔体中还穿设循环水管，所述循环水管的进水口与外部水源管路连通，所述循环水管的出水口与前置矩形激光器和后置矩形激光器的降温系统相连通，用于对钢管内壁进行降温。

7.如权利要求6所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备，其特征在于：所述后腔体的外壁上布设有容纳展开臂缩回的后收纳槽。

8.利用权利要求7所述的一种用于强化钢管内壁抗腐蚀性能的设备对钢管内壁进行喷涂的工艺方法，包括以下步骤：

1)设备开机自检，检测各部件是否运行正常；

2)根据钢管材质选择喷涂粉末，对设备进行参数设置，调整好载气压力、载气流量、载气预热温度和送粉气流速度；

3)根据钢管内径大小，调节展开臂张开大小并放入钢管内；

4)根据钢管材质和喷涂粉末的材质，设置前置矩形激光器和后置矩形激光器的功率、出光角度以及喷粉枪的喷射位置，使得前置矩形激光器发射出的矩形光斑位于喷粉枪喷出的粉斑前方，所述发射出的矩形光斑位于喷粉枪喷出的粉斑后方；

5)设备开始工作，前置矩形激光器、后置矩形激光器和喷粉枪绕着电机轴同步旋转对钢管内壁进行抗腐蚀喷涂，直至完成整个钢管的喷涂工作。

9.利用权利要求8所述的工艺方法，其特征在于：步骤2)中，喷涂的载气是空气、氮气或和氦气，载气压力范围为0.5～5Mpa，预热温度范围为25～1000℃，送粉转速范围0～10r/min，粉末粒径范围为15～53μm，粉末形状为球形或不规则形状。

10.利用权利要求9所述的工艺方法，其特征在于：步骤4)中，喷涂粉末是有色金属、Fe基、Ni基、Co基及其复合材料和陶瓷等非金属材料，涂层厚度可达50～400μm。

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