CN117773509A - 一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其包括以下步骤：选用不锈钢管坯料作为原料，进行下料，不锈钢管材质组分及百分比为，硅0%～1%、锰0%～2%、磷0%～0.05%、硫0%～0.03%、铬15%～20%、镍0%～5%、氮0.5%～1.5%、纳米级钼1%～2%、纳米级稀土0.015%～0.025%，余量为铁；焊接成型，不锈钢管通过氩弧焊焊接成型；对不锈钢管坯料进行处理及切削加工，再对不锈钢管在加工过程中产生的缺陷进行检测，从而保障了钢管质量。本发明在不锈钢材料中去掉碳元素，同时添加氮元素以及纳米材料，能明显提高材料的焊接性，并净化了钢管杂质，细化晶粒，能增强不锈钢管的抗腐蚀性能和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及高纯气体不锈钢管领域，具体为一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺。
背景技术
高纯气体不锈钢管道是专门用于供应高纯度气体的管道系统。高纯气体是指除去杂质，成分几乎纯净的气体，广泛用于科研实验、工业制造等领域。高纯气体不锈钢管道不仅可以提供稳定的气体供应，还能保证气体的纯度，保障设备正常运行
现有技术中，高纯气体不锈钢管道通常是采用316不锈钢管制成的。这种316不锈钢管主要依赖进口，成本极高。现有的316不锈钢管，组分包括铁、碳、硅、锰、磷、硫、镍、氮和钼，其中钼是重要的元素，加入钼能够使不锈钢具有更好的弹性和抗腐蚀性能，但是钼的价格非常高，会使产品的成本升高。其次，316不锈钢中的碳元素是高纯气体不锈钢管道中的不利元素，会影响钢管的抗腐蚀性能。此外，现有的高纯气体不锈钢管道通常采用电解抛光工艺来处理，现有的电解抛光方法处理时，不锈钢管道的内壁光洁度无法达到高纯气体管道的应用需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提高材料的焊接性，保证焊接质量，提高不锈钢管道的抗腐蚀性和稳定性，并能够保障出厂产品的质量。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、选用不锈钢管坯料作为原料，进行下料；
步骤二、焊接成型，不锈钢管通过氩弧焊焊接成型；
步骤三、对不锈钢管坯料进行抛光、酸洗、水洗、风干处理，抛光处理时通过喷砂、抛丸、打磨、酸洗的处理工序，清除表面的锈蚀、划痕，提高表面光滑度；
步骤四、热处理，不锈钢管经过加热、保温和冷却的热处理步骤，去除成型或形成的加工硬化、参与应力，金属变形缺陷，使成型后的不锈钢管件的金属组织、性能发生变化，恢复到变形加工前的状态或使其性能得到改良和提高；
步骤五、对钢管进行脱脂处理，脱脂处理后进行水洗、风干处理；
步骤六、对钢管进行电解抛光处理，电解抛光处理后对钢管进行酸洗、中和、水洗及风干处理；
步骤七、切削加工，对不锈钢管件进行切削加工，使不锈钢管件的焊接端部、结构尺寸和形位公差符合产品要求；
步骤八、无损检测，检测不锈钢管加工过程中产生的缺陷，保障钢管质量。
进一步的，所述步骤一中不锈钢管材质组分百分比为：硅0%～1%、锰0%～2%、磷0%～0.05%、硫0%～0.03%、铬15%～20%、镍0%～5%、氮0.5%～1.5%、纳米级钼1%～2%、纳米级稀土0.015%～0.025%，余量为铁。
进一步的，所述纳米级钼和纳米级稀土均为粒径在40～500nm的纳米级材料。
进一步的，所述步骤八无损检测后，在洁净环境中，对合格的钢管进行氮吹、打标、套袋封装及贴标处理。
进一步的，所述步骤二中，不锈钢管在焊接成型时，按以下步骤进行焊接：采用钢刷去除不锈钢管表面的油污或杂质；定位，采用夹具夹持对接钢管，快速对中，点焊定位；撤去夹具，对点焊后的钢管实施满焊；焊后检验，确保焊接焊缝质量，无气孔、裂纹缺陷。
进一步的，所述点焊定位过程中氩弧焊工艺参数如下：所述点焊定位过程中氩弧焊工艺参数如下：焊接电流15-260A，焊接电压10-35V，焊接速度15-30cm/min，2-4L/min高纯氩气气流量。
进一步的，所述实施满焊过程中氩弧焊工艺参数为：焊接电流15-260A，焊接电压10-35V，焊接速度15-30cm/min，2-4L/min高纯氩气气流量。
进一步的，所述夹具包括支撑架、固定夹紧件、活动夹紧件和驱动件，固定夹紧件固定设置在支撑架上，活动夹紧件与支撑架活动连接，固定夹紧件和活动夹紧件的弧形面的凹面相对设置，在活动夹紧件旁设有竖直固定板，竖直固定板与支撑架固定连接，驱动件固定设置在竖直固定板上，且驱动件的伸缩杆与活动夹紧件外壁上的连接部活动连接。
进一步的，所述固定夹紧件和活动夹紧件均为与焊接的不锈钢管同材质的钢管沿着轴向剖开后制成的弧形片，固定夹紧件和活动夹紧件的弧度为60°-130°，所述驱动件为气缸。
进一步的，所述点焊定位过程中，点焊部位为固定夹紧件与活动夹紧件顶部的开口处。
本发明的有益效果：
1.该高纯气体不锈钢管道的生产工艺在不锈钢材料中去掉碳元素，同时添加氮元素以及纳米材料，能明显提高材料的焊接性，保证焊接质量，同时可以有效增强不锈钢的抗腐蚀性能。
2.该高纯气体不锈钢管道的生产工艺降低了钼的含量，并添加了稀土材料，稀土的价格远远低于钼的价格，因而，能降低不锈钢管道的成本，同时，采用纳米级的稀土和钼相配合，能够净化钢管杂质，细化晶粒，提高不锈钢管道的抗腐蚀性和稳定性。
3.该高纯气体不锈钢管道的生产工艺对钢管的生产工艺进行了优化，能避免在加工过程中混入杂质，对钢管的防腐蚀性和稳定性造成影响，同时通过热处理能使钢管具有很好的强度和韧性，通过表面处理，能使钢管表面光洁度更高，通过电解抛光能使钢管表面达到EP级，满足高纯气体输送要求，通过无损检测，能对钢管质量进行检测，查出可能存在的缺陷，保障出厂产品的质量。
附图说明
图1为本发明一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺的流程图；
图2为本发明中焊接夹具的结构示意图；
图中：1、支撑架；2、固定夹紧件；3、活动夹紧件；4、驱动件；5、竖直固定板。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，包括以下步骤：
S1、选用不锈钢管坯料作为原料，进行下料，不锈钢管材质组分及百分比为，硅0%～1%、锰0%～2%、磷0%～0.05%、硫0%～0.03%、铬15%～20%、镍0%～5%、氮0.5%～1.5%、纳米级钼1%～2%、纳米级稀土0.015%～0.025%，余量为铁；其中，纳米级钼和纳米级稀土均为粒径在40～500nm的纳米级材料。
S2、焊接成型，不锈钢管通过氩弧焊焊接成型；不锈钢管在焊接成型时，按以下步骤进行焊接：
A1、采用钢刷去除不锈钢管表面的油污或杂质，保证焊接部位的纯净；
A2、定位，采用夹具夹持对接钢管，快速对中，点焊定位，氩弧焊工艺参数：焊接电流15-260A，焊接电压10-35V，焊接速度15-30cm/min，2-4L/min高纯氩气气流量；
A3、撤去夹具，对点焊后的钢管实施满焊，氩弧焊工艺参数：焊接电流15-260A，焊接电压10-35V，焊接速度15-30cm/min，2-4L/min高纯氩气气流量；
A4、焊后检验，保证焊接焊缝质量，无气孔、裂纹缺陷。
S3、对不锈钢管坯料进行抛光、酸洗、水洗、风干处理，抛光处理时通过喷砂、抛丸、打磨、酸洗的处理工序，清除表面的锈蚀、划痕，提高表面光滑度。
抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。
抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20米/秒以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达Ra0.63～0.01微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。大批量生产管道时，常采用滚筒抛光的方法。
粗抛时将大量管材、石灰和磨料放在倾斜的桶状滚筒中，滚筒转动时，使管材与磨料等在筒内随机地滚动碰撞以达到去除表面凸锋而减小表面粗糙度的目的，可去除0.01毫米左右的余量。
精抛时在抛光床中装入管材和毛皮碎块，连续转动数小时可得到耀眼光亮的表面。精密线纹尺的抛光是将加工表面浸在抛光液中进行的，抛光液由粒度为W5～W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。抛光轮采用材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成，其运动轨迹为均匀稠密的网状，抛光后的表面粗糙度不大于Ra0.01微米，在放大40倍的显微镜下观察不到任何表面缺陷。
化学除锈就是采用酸洗的方法，配置10.28%的硫酸液；倒进酸洗池内，使其与不锈钢管道内外上的铁锈进行化学反应，使其铁锈成分改变成氯化铁或硫酸铁，以达到去锈的目的。
然后将管道取出沥干，再放入调配浓度配方为：葡萄糖酸钠58~25、氢氧化钠25、水1，将两组分依次加到水中，搅拌至溶解即成。 溶液为无毒、无臭、无色透明液体，使用温度为 70~90℃ ，时间 3~ 10min 。它利用有机鳌合剂与金属离子形成可溶性的鳌合物，弱碱性溶液池中进行中和反应；最后取出再放入去离子RO纯水池中通过进、出端的增压流动泵进行65分钟的流动清洗；再取出风干进入下一道工序。
S4、热处理，不锈钢管经过加热、保温和冷却的热处理步骤，去除成型或形成的加工硬化、参与应力，金属变形缺陷，使成型后的不锈钢管件的金属组织、性能发生变化，恢复到变形加工前的状态或使其性能得到改良和提高。
常用的热处理有除应力处理、固溶处理、敏化处理、稳定化处理及消除σ相的热处理。
1）应力退火
在消除不锈钢管冷加工应力，可加热到300～350℃，保温1～2h，空冷。消除焊接应力时，采用850～950℃加热，保温1～3h，然后进行空冷或水冷。
2）固溶处理
固溶处理工艺与淬火工艺类似，只是钢中不发生相变，因此处理后的室温组织是过饱和的γ一Fe固溶体而不是过饱和的α一Fe固溶体。固溶处理的主要目的是使奥氏体型不锈钢具有优良的耐蚀性。
固溶处理的加热温度是1055～1115℃。含碳量高时取上限温度，含碳量低时 取下限温度。在空气炉中热处理加热保温。处理后应快冷，一般情况采用水冷，薄壁件可采用空气冷却这样不容易爆裂和变形。
不锈钢钢应在中性或弱氧化性气氛中加热，因此采用空气炉作为加热设备并以氨分解气氛或氢气等作为加热介质。因氯化盐会使钢遭受腐蚀，故不宜使用盐浴加热。为保证加热质量，处理前将零件表面清洗干净。
3）敏化处理
在400～800℃温度范围内加热，用以检验钢的耐晶间腐蚀能力，称为敏化处理。这个温度范围则称为敏化温度。
除特殊情况外，一般避免不锈钢管道进行敏化温度范围加热。固溶处理是使析出的碳化铬重新固溶于奥氏体中，可以用固溶处理工序来消除敏化处理的影响。
4）稳定化处理
金属遭受腐蚀的形式有多种。有一种腐蚀是沿着金属表面的晶界进行，叫做晶间腐蚀。奥氏体型不锈钢中加入钛、铌等合金元素就是为了防止晶间腐蚀。稳定化处理仅用于含钛或铌的铬镍奥氏体不锈钢。
固溶处理后，因碳化铬沿晶界析出，使钢的晶间腐蚀倾向增加。固溶处理后应再进行一次稳定化处理，以便将碳化铬中的碳原子转移到碳化钛或碳化铌中，从而提高钢抗晶间腐蚀的能力。稳定化处理的工艺是：加热到850～900℃，保温2～6h，空冷或水冷。
5）消除σ相的热处理
σ相是一种硬而脆的FeCr金属间化合物，它的存在使钢的韧性、耐腐蚀性和抗氧化性均降低。σ相最易在高铬铁素体中出现。在奥氏体一铁素体钢及奥氏体钢中也可能出现。
σ相在高温下可溶解于奥氏体中，它在钢中得以存在的温度为820℃。消除σ相的热处理就是在高于其存在的上限温度进行加热。对于1Crl8Ni9Nb来说，在850℃加热后，σ相即会消失。随钢成分的不同，σ相存在的上限温度也不相同，因此具体的加热温度应通过实际工况试验来决定。
不锈钢管经过加热、保温和冷却的热处理步骤，去除成型或形成的加工硬化、参与应力，金属变形缺陷，使成型后的不锈钢管件的金属组织、性能发生变化，恢复到变形加工前的状态或使其性能得到改良和提高。
S5、对钢管进行脱脂处理，脱脂处理后进行水洗、风干处理；
S6、对钢管进行电解抛光处理 ，电解抛光处理后对钢管进行酸洗、中和、水洗及风干处理。
电解抛光过程分为两步: (1)宏观整平 溶解产物向电解液中扩散，材料表面几何粗糙下降，Ra>1μm。(2)微光平整 阳极极化，表面光亮度提高，Ra<1μm。在不锈钢表面通过有规则溶解达到光亮平滑。在化学抛光过程中，使其表面不断形成钝化氧化膜和氧化膜不断溶解，且前者要强于后者。由于零件表面微观的不一致性，表面微观凸起部位优先溶解，且溶解速率大于凹下部位的溶解速率；而且膜的溶解和膜的形成始终同时进行，只是其速率有差异，结果使管道内外表面粗糙度得以整平，从而获得平滑光亮的表面。抛光可以填充表面毛孔、划痕以及其它表面缺陷，从而提高疲劳阻力、腐蚀阻力。
S7、切削加工，对不锈钢管件进行切削加工，使不锈钢管件的焊接端部、结构尺寸和形位公差符合产品要求；
S8、无损检测，检测不锈钢管加工过程中产生的缺陷，保障钢管质量 ，检测方法为：
1）用波长为320～380nm的紫外光检查管道内壁，应无油脂荧光。
2）用清洁干燥的白色滤纸擦拭管道内壁，纸上应无油污痕迹。
3）或用脱脂溶剂，以检测无明显油脂或处理后的脱脂剂混合物油脂含量不超过0.03%为合格。
4）氦检测试，氦质谱检漏仪的工作原理是利用氦气分子在真空中扩散的特性，通过将氦气注入被检测物体内部或周围环境中，然后使用氦质谱仪检测周围环境中是否存在氦气，如果存在，则说明被检测物体存在漏洞或裂缝。
5）探伤测试，几乎不存在盲区，声程衰减少。其缺点是由于声波衍射现象的存在检测灵敏度低，不能对缺陷定位，此外操作不方便，故应用较少。
在S8无损检测后，还可以在洁净环境中，对合格的钢管进行氮吹、打标、套袋封装及贴标处理，通过这种处理可以对钢管形成保护，以便于运输和搬运。
如图2所示，焊接过程中使用的夹具包括支撑架1、固定夹紧件2、活动夹紧件3和驱动件4。
支撑架1用于支撑和连接活动夹紧件3和固定夹紧件2。支撑架1包括底座、支撑板，支撑板竖直设置，支撑板的下端与底座固定连接，支撑板的顶端设置连接部，固定夹紧件2的下端与连接部固定连接，活动夹紧件3的下端与连接部转动连接，例如可以为铰接。
固定夹紧件2和活动夹紧件3均为与焊接的不锈钢管同材质的钢管沿着轴向剖开后制成的弧形片，固定夹紧件2和活动夹紧件3的弧度为60°-130°，例如，固定夹紧件2和活动夹紧件3的弧度可以设置为90°。通过选用与焊接的不锈钢管同材质的钢管沿着轴向剖开后支撑的弧形片作为固定夹紧件2和活动夹紧件3，能使与焊接的钢管接触的部位是同材质的材料，避免焊接的钢管与夹具的接触部位受到杂质材料的污染。通过设置固定夹紧件2和活动夹紧件3的弧度范围，能使夹具对不锈钢管的夹持定位更稳定，钢管的对中精度更高，能辅助提升钢管的焊接质量。
固定夹紧件2和活动夹紧件3的弧形面的凹面相对设置，在活动夹紧件3旁设有竖直固定板5，竖直固定板5与支撑架1的底座固定连接，驱动件4固定设置在竖直固定板5上，且驱动件4的伸缩杆水平设置，伸缩杆的端部与活动夹紧件3外壁上的连接部活动连接。因为焊接采用氩弧焊，在焊接现场有气源，所以驱动件4优选为气缸。
上述方案中的步骤A2中，点焊部位为固定夹紧件2与活动夹紧件3顶部的开口部位。电焊只需要焊接三个以上的焊点即可使两根钢管的焊接部位连接固定，因而在开口部位进行点焊既便于点焊的实施，又能使钢管点焊后连接更牢固。
对比例
将本发明的高纯气体不锈钢管道与普通316L不锈钢管进行腐蚀性能测试。
经实际试验对比新型316L不锈钢管道与原316不锈钢管道优劣势如下表：
| 比对项目 | 新型316L不锈钢材料 | 原316不锈钢材料 | 优劣势 |
| C 含量 | 0.03% | 0.08% | C含量越高越则越容易引发晶间腐蚀 |
| Mo含量 | 1.35% | 0.63% | Mo含量使得耐腐蚀性增强 |
| 抗拉及屈服强度 | 485N、170Mpa | 515N、205Mpa | C含量越高抗拉及屈服强度越优 |
| 热处理 | 1850-2050摄氏度 | 800-1575摄氏度 | 温度决定C和Mo的含量比例析出和摄入 |
由上述表格数据可以获得如下结论：
1、316L不锈钢中的钼含量略高于316不锈钢。
2、316的C含量上限为0.08%，而316L的C含量上限为0.03%，C含量越高越则越容易引发晶间腐蚀。
3、316的抗拉和屈服强度下限分别为515、205MPa，316L的抗拉和屈服强度下限分别为485和170MPa。
4、耐热性。在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好。
5、热处理。在1850-2050度的温度范围内进行退火，然后迅速退火，然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。
6、焊接。316不锈钢具有良好的焊接性能，可采用所有标准的焊接方法进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。
对比结果显示，本发明的高纯气体不锈钢管道腐蚀失重约为316L不锈钢管道的1/2-1/3,且本发明的高纯气体不锈钢管道发生的腐蚀坑细小均匀，说明本发明的高纯气体不锈钢管道的耐腐蚀性能更好，具有更好的稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、选用不锈钢管坯料作为原料，进行下料；
步骤二、焊接成型，不锈钢管通过氩弧焊焊接成型；
步骤三、对不锈钢管坯料进行抛光、酸洗、水洗、风干处理，抛光处理时通过喷砂、抛丸、打磨、酸洗的处理工序，清除表面的锈蚀、划痕，提高表面光滑度；
步骤四、热处理，不锈钢管经过加热、保温和冷却的热处理步骤，去除成型或形成的加工硬化、参与应力，金属变形缺陷，使成型后的不锈钢管件的金属组织、性能发生变化，恢复到变形加工前的状态或使其性能得到改良和提高；
步骤五、对钢管进行脱脂处理，脱脂处理后进行水洗、风干处理；
步骤六、对钢管进行电解抛光处理，电解抛光处理后对钢管进行酸洗、中和、水洗及风干处理；
步骤七、切削加工，对不锈钢管件进行切削加工，使不锈钢管件的焊接端部、结构尺寸和形位公差符合产品要求；
步骤八、无损检测，检测不锈钢管加工过程中产生的缺陷，保障钢管质量。
2.根据权利要求1所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：所述步骤一中不锈钢管材质组分百分比为：硅0%～1%、锰0%～2%、磷0%～0.05%、硫0%～0.03%、铬15%～20%、镍0%～5%、氮0.5%～1.5%、纳米级钼1%～2%、纳米级稀土0.015%～0.025%，余量为铁。
3.根据权利要求2所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：所述纳米级钼和纳米级稀土均为粒径在40～500nm的纳米级材料。
4.根据权利要求1所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：所述步骤八中进行无损检测后，在洁净环境中，对合格的钢管进行氮吹、打标、套袋封装及贴标处理。
5.根据权利要求1所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：所述步骤二中，不锈钢管在焊接成型时，按以下步骤进行焊接：采用钢刷去除不锈钢管表面的油污或杂质；定位，采用夹具夹持对接钢管，快速对中，点焊定位；撤去夹具，对点焊后的钢管实施满焊；焊后检验，确保焊接焊缝质量，无气孔、裂纹缺陷。
6.根据权利要求5所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于，所述点焊定位过程中氩弧焊工艺参数如下：焊接电流15-260A，焊接电压10-35V，焊接速度15-30cm/min，2-4L/min高纯氩气气流量。
7.根据权利要求5所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于，所述实施满焊过程中氩弧焊工艺参数为：焊接电流15-260A，焊接电压10-35V，焊接速度15-30cm/min，2-4L/min高纯氩气气流量。
8.根据权利要求5所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：所述夹具包括支撑架、固定夹紧件、活动夹紧件和驱动件，固定夹紧件固定设置在支撑架上，活动夹紧件与支撑架活动连接，固定夹紧件和活动夹紧件的弧形面的凹面相对设置，在活动夹紧件旁设有竖直固定板，竖直固定板与支撑架固定连接，驱动件固定设置在竖直固定板上，且驱动件的伸缩杆与活动夹紧件外壁上的连接部活动连接。
9.根据权利要求8所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：所述固定夹紧件和活动夹紧件均为与焊接的不锈钢管同材质的钢管沿着轴向剖开后制成的弧形片，固定夹紧件和活动夹紧件的弧度为60°-130°，所述驱动件为气缸。
10.根据权利要求8所述的一种高纯气体不锈钢管道的生产工艺，其特征在于：所述点焊定位过程中，点焊部位为固定夹紧件与活动夹紧件顶部的开口处。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1669678A (zh) * | 2005-03-22 | 2005-09-21 | 俞刚 | 精密、高光洁度、超洁净不锈钢管的除油脂清洗方法 |
| CN104162765A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-11-26 | 江苏海纬集团有限公司 | 一种管件加工工艺 |
| CN107214480A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-09-29 | 繁昌县华特机械制造有限公司 | 一种大口径不锈钢无缝钢管的制造方法 |
| CN107321814A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-07 | 浙江义腾特种钢管有限公司 | 一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺 |
| CN208304275U (zh) * | 2018-04-08 | 2019-01-01 | 海盐县铭新机械有限公司 | 一种管件法兰全自动焊接装置 |
| CN110253116A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-20 | 中船澄西新荣船舶有限公司 | 一种超级奥氏体不锈钢254SMo钢管的氩弧焊焊接工艺 |
| CN113681242A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-23 | 浙江圣洁钛业科技有限公司 | 一种高性能不锈钢管的加工工艺 |
| CN115539490A (zh) * | 2021-06-30 | 2022-12-30 | 华为技术有限公司 | 转轴机构和电子设备 |
-
2024
- 2024-02-26 CN CN202410208093.0A patent/CN117773509A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1669678A (zh) * | 2005-03-22 | 2005-09-21 | 俞刚 | 精密、高光洁度、超洁净不锈钢管的除油脂清洗方法 |
| CN104162765A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-11-26 | 江苏海纬集团有限公司 | 一种管件加工工艺 |
| CN107321814A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-07 | 浙江义腾特种钢管有限公司 | 一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺 |
| CN107214480A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-09-29 | 繁昌县华特机械制造有限公司 | 一种大口径不锈钢无缝钢管的制造方法 |
| CN208304275U (zh) * | 2018-04-08 | 2019-01-01 | 海盐县铭新机械有限公司 | 一种管件法兰全自动焊接装置 |
| CN110253116A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-20 | 中船澄西新荣船舶有限公司 | 一种超级奥氏体不锈钢254SMo钢管的氩弧焊焊接工艺 |
| CN115539490A (zh) * | 2021-06-30 | 2022-12-30 | 华为技术有限公司 | 转轴机构和电子设备 |
| CN113681242A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-23 | 浙江圣洁钛业科技有限公司 | 一种高性能不锈钢管的加工工艺 |
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