[发明专利]一种近净成形的离心铸管管模修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及管模修复技术领域，具体的说是一种近净成形的离心铸管管模修复方法。

背景技术

目前，国内生产离心铸管所用的管模主要采用耐热合金钢，经过真空熔炼、铸坯、锻压、热处理、机械加工、探伤等一系列的生产过程才能制造出成品，在使用过程中因受到金属液低周热循环作用的影响，使其内壁出现过烧、龟裂等缺陷而造成管模的失效，由于管模价格昂贵，在离心铸管的制造成本中占有很大比例，离心铸管管模的修复和再利用对铸管企业来说是降低成本的重要途径之一，而目前对管模进行修复的主要方法是采用堆焊技术来进行焊接修复，该方法不但效率低、能耗高，而且修复质量不稳定，修复成本高。因此，各个铸管企业都在积极探寻修复管模的新技术和新方法，以降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。

发明内容

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种近净成形的离心铸管管模修复方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种近净成形的离心铸管管模修复方法，该修复方法包括：

1)将待修复的管模龟裂内壁切除部分。

2)配置与管模材料成分相同或相近的SHS冶金反应粉末。

3)在离心铸管机上进行高速旋转，使SHS冶金反应粉末均匀附着在管模内壁上。

4)点火剂点燃粉末发生SHS冶金反应，使管模内壁得到致密的修复层。

5)冷却并去除管模内壁修复层表层的氧化铝层，进行退火处理，然后进行机加工和内壁打点处理，得到修复后的管模。

作为本发明的进一步改进，所述管模内壁的上存在龟裂层或烧蚀层，切除部分切削深度为5～15mm，视管模龟裂的深度而定，管模内壁的上存在龟裂层或烧蚀层，切除部分为龟裂层或烧蚀层的三分之二，保留部分龟裂层或烧蚀层未被切除，该部分未切除的龟裂层或烧蚀层在修复时被熔化并与SHS冶金反应物混合，冷却后成为修复层。

作为本发明的进一步改进，所述SHS冶金反应粉末包括按配方比例混合均匀的Al、Fe₂O₃、Cr₂O₃、Mo粉体，所述配方根据管模材料的化学成分和化学反应方程式进行确定。

作为本发明的进一步改进，所述离心铸管机的进行高速旋转时的转速与管模生产时的转速相同。

作为本发明的进一步改进，所述修复层包括在管模内壁上半径逐渐减小且呈层分布的熔化层、冶金层、氧化铝层，修复过程中在离心力的作用下熔化层和冶金层也是相互融合共同构成管模修复层。

作为本发明的进一步改进，所述点燃剂为铝热剂。

本发明的有益效果是：

1、修复的速度快、节省人力资源，采用该技术修复离心铸管管模仅需十几秒即可完成SHS冶金反应，而采用焊接法修复管模则需要几十甚至几百小时不等。

2、管模不需要预热即可进行修复，节省能源；而采用焊接法修复管模则需将管模预热到200-300℃，方可进行焊接。

3、修复层的成分、厚度以及残余热应力等分布的均匀性均比焊接修复好，变形小，因而修复层的性能也较堆焊修复好。

4、修复层的厚度均匀，修复精度高，加工余量少，提高计算进度也可以实现净成型修复，以节省资源。

5、修复时不再需要外加能量，修复成本低。

6、修复时可直接在离心机铸管机上进行，不需要专门的设备。

7、修复层组织致密，与管模结合牢固，修复质量高。

本发明可方便快捷的在离心机上实现对离心铸管管模的近净成型修复，修复后的管模无需进行机械加工或只需进行少量加工就可直接使用，修复速度快，成本低，修复质量高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明中的管模结构图；

图2为本发明中修复管模的原理图一；

图3为本发明中修复管模的原理图二；

图4为本发明中修复后的管模图。

具体实施方式

为了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，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图4所示，一种近净成形的离心铸管管模修复方法，该修复方法包括：