Способ получения стеклоэмалевого покрытия на внутренней поверхности труб Советский патент 1981 года по МПК C23D5/00 

(54) СПОСОБ .ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОЭМАЛЕВОГО

ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ

Изобретение относится к обработке тру, в част.чости к производству труб малых диаметров и капиллярных трубок с внутренним высокотемпературным покрытием, работающих в агрес сивных средах, .в том числе при повышенных температурах. В современной химической, энергетической, авиационной, радиотехнической промышленности при передаче агрессивных жидкостей (кислот,окислителей и пр.) применяют трубы малых диаметров из специальных сталей и сплавов. Однако такие трубы дороги. Известен способ нанесения эмалевого покрытия на трубы малого диамет ра, позволяющий получать трубы с внутренним эмалевым покрытием длиной до б м, минимального диаметра 12,5 м Эмаль наносят в виде шликера, которы всасывают с помощью вакуума, выдержи вают определенный промежуток времени под давлением и затем извлекают с помощью избыточного давления,а покрытие формируется при нагреве индук тором Г1 Недостаток способа заключается в том, что заготовка выбирается конечного диаметра и невозможно получать трубы с покрытием, диаметр которых меньше 12,5 мм. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, который включает операцию нанесения пасты стекловидного материала с помощью приспособления, прикрепленного на стержне волочильной установки. Оплавление пасты производят путем нагрева трубы до темпер туры оплавления 2. Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет наносить покрытие на внутреннюю поверхность труб малых и особо малых диаметров, вплоть до капиллярных. Цель изобретения - обеспечение возможности получения качественного покрытия.на внутреннюю поверхность труб диаметром менее 12,5 мм при длине 4 м и более на действующих волочильных станах, предназначенных в настоящее время для выпуска труб без покрытия. Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного способа получения стеклоэмалевого покрытия нг. внутренней поверхности труб, включающего нанесение сГтеклозмали, волочение на сердечнике и нагрев .до оплавения стеклоэмали, в предлагаемом пособе стеклоэмаль наносят перед волочением на сердечник, покрытый технологической оболочкой, волочение существляют с деформированием серечника, нагрев проводят после во1очения, затем извлекают из трубы сердечник, а с поверхности полученного стеклоэмалевого покрытия удаяют технологическую оболочку.

На чертеже показана заготовка для волочения.

На сплошной сердечник 1, изготовенный из материала способного растягиваться без образования шейки, метоом волочения плотно одевается ,металическая (технологическая) оболочка 2 (например из стали ОбКП), на которую наносят покрытие 3 в виде пасты или шликера. Состав покрытия (стеклоэмали) выбирают таким образом,чтобы температура оплавления покрытия совпадала с температурой отжига материаа сердечника. Сушку и оплавление покрытия производят нагреванием сердечника до 750-1200°С на электронагревательной установке методом сопротивления.

Затем сердечник с наружным покры- тием вводят в трубную заготовку 4, производят подготовку концов Тзакатку) для захвата при волочении,после чего систему биметаллический сердечiHK - эмаль-труба подвергают холодноу волочению в несколько проходов с промежуточными термообработками при отжиге между проходами для снятия внутренних напряжений в материале сердечника. При холодном волочении промежуточное покрытие (эмаль) в зоне пластической деформации разрушается до порошка, по системе труба сердечник с эмалевой прослойкой ведет себя как сплошной сердечник. При этом во время нагрева под отжиг эмаль оплавляется и покрытие восстанавливается и сцепляется с внутренней поверхностью наружной заготовки трубы и наружной поверхностью технологической оболочки. После последнего прохода производят нагрев для обжига (оплавления) стеклоэмали и извлекают сердечник из полученной трубы. Технологическая оболочка 2 после извлечения сердечника остается на внутренней поверхности, а покрытие остается между ней и поверхностью трубы, плотно соединенным с ней.

Далее в зависимости от назначения труб технологическую оболочку 2 удаляют, например травлением или, если оболочка изготовлена из цветных металлов или .сплавов, удаляют выплавлением, при этом температура плазления применяемого покрытия (эмали) должна быть выше температуры плавления материала оболочки на 100-150°С, чтобы не нарушать покрытие, Трубы могут быть использованы и с

неудаленной технологической (металлической) ,, оболочкой. В этом случае оболочка удаляется в процессе эксплуатации в агрессивных средах.

Способ осуществляется следующим образом.

На сердечник 1 (диаметром 6 мм, изготовленный из стали ЭП-1Р1) способный растягиваться без образования шейки, плотно одевают металлическую оболочку 2 (из стали 08 КП толщиной 0,8 мм) путем протяжки через волоку в один проход. Изготовленный таким образом биметаллический сердечник покрывают эма.левым шликером 3 (состава 70% грунтовой эмали № 2015 и 30% грунтовой эмали № 3132) окунанием в ванну со шликером. Обжиг стеклоэмалевого покрытия проводят в интервале температур 800-1000 0 нагреваниемсердечника на электронагревательной установке методом сопротивления, при этом охлаждение сердечника производят на воздухе. Полученный сердечник со стеклоэмалевым покрытием в операциях холодного волочения трубной эаготовки 4 применяют в качестве исходного сердечника. Трубные заготовки были выбраны из стали 08 КП и часть из стали 20 диаметром 11 мм и стенкой 1,5 мм. На сердечник с наружны. покрытием одевают трубную заготовку, производя закатку концов для захвата при волочении, после чего систему биметаллический сердечник - эмаль - труба подвергают холодному волочению в три прохода с промежуточной термической обработкой отжигом после каждого прохода для снятия напряжений в материале сердечника в интервале температур 800-900°С. При холодном волочении стеклоэмалево покрытие в зоне очга пластической деформации разрушается до эмалевого порошка, но система труба - эмалевая прослойка - биметаллический сердечник ведет себя как сплошной сердечник. После 3-его прохода получают заготовку с наружны диаметром 4 мм. Окончательный обжиг слоя эмали производят во время отжига при аоО-ЭОО С, После охлаждения растяжением до разрыва извлекают сердечник. Технологическая оболочка после извлечения сердечника остается на внутренней поверхности готовой трубы а стеклоэмалевое покрытие между ней и трубой.

Далее технологическую оболочку 2 удаляют травлением в кислотном растворе. В результате были получены трубы с наружным диаметром 4 мм; толщиной стенки О,75-мм,толщиной внутреннего покрыти:я 0,3 мм. Для проверки качества покрытия были отобраны образцы от изготовленной партий труб (в количестве. 15 шт), которые разрезаны вдоль и проверяли качество покрытия по всей поверхности образца на сплошность, сопротивление удару и равномерность покрытия по толщине (сплошность покрытия проверяли элек тролитическим методом прибором ЛКДм, толщину замеряли толщиномером, испытание на удар - стандартным методом на приборе Вегнера). Результаты определения качества покрытия показали, что покрытие спло ное, ровное, блестящее и толщина его составляет 0,30-0,35 мм. Применение предлагаемого способа позволит получать капиллярные трубы трубы малого диаметра (менее 12,5 мм с внутренним антикоррозионным высокотемпературным покрытнегл на соответ ствующих в промышленности волочильны станах методом волочения на деформируемом сердечнике. Экономическая эффективность от пр менения труб из углеродистых сталей со стеклоэмалевым покрытием взамен труб из нержавеющих сталей за счет увеличения срока службы и снижения себестоимости составит 200000 руб. в год. Формула изобретения Способ получения стеклоэмалевого покрытия на внутренней поверхности труб, преимущественно капиллярных и труб малого диаметра, включающий нанесение стеклоэмали, волочение на сердечнике и нагрев до оплавления стеклоэмали, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества покрытия, стеклоэмаль наносят перед волочением на сердечник, покрытый технологической оболочкой, волочение осуществляют с деформированием сердечника, нагрев проводят после волочения, затем извлекают из трубы сердечник, а с поверхности полученного стеклоэмалевого покрытия удаляют технологическую оболочку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Австрии № 267279, кл. 48, с 1, 1968. 2.Патент Японии № 8396, кл. 21 В 61, опублик. 11.04.67.