一体化预制泵站内部不锈钢材质部件处理工艺论文_吴炫瑜

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前言

一体化预制泵站分为污水一体化预制泵站和雨水一体化预制泵站,该种新型产品首先出现于 90 年代的欧洲。由于我国城市市政雨(污)水泵站发展的需要,20 世纪初北上广等国际大都市逐步采用新型环保产品,并在实际工程中等到了优良的反响。因此,2015 年国家建筑部和国家环保部鼓励全国推广,并提出有关《一体化预制泵站的设计标准和生产标准》,均应按照欧洲生产建设标准。

一体化预制泵站产品设计理念先进,制造工艺要求严格,其中对泵站的主要组成部分:筒体、潜污泵、管道系统、导杆系统、安装支架、通风管系统、检修平台骨架、操作系统等均有明确的质量、制造工艺及材质材料要求。

一、一体化预制泵站各部材质、处理工艺简表:

 

二、一体化预制泵站重要构成组件3D示意图

三、固溶渗氮处理、酸洗钝化处理工艺的详细介绍

1、工艺流程简介

1.1 不锈钢潜污泵(SUS304)

1.1.1 泵体、叶轮等铸件工艺流程:

开模---铸造---表面预处理---热处理---固溶渗氮处理---酸洗处理----钝化处理---精加工

1.2 管道系统(SUS304)

1.2.1 工艺流程

材料鉴定---切割---去毛刺---焊接---酸洗处理---钝化处理--定位安装

1.3 导杆系统(SUS304)

1.3.1工艺流程

材料鉴定---开料---去毛刺---酸洗处理---钝化处理---定位安装

1.4 安装支架(SUS304)

1.4.1 工艺流程

材料鉴定---开料---去毛刺---定位---焊接---机械抛光---酸洗处理---钝化处理---定位安装

1.5 通风管(SUS304)

1.5.1 工艺流程

材料鉴定---切割---抛光---焊接---酸洗处理---钝化处理---定位安装

1.6 检修平台骨架(SUS304)

1.6.1 工艺流程

材料鉴定---开料---去毛刺---定位---螺栓连接/焊接---机械抛光---酸洗处理---钝化处理---固定安装

2、工艺处理方式:

2.1 固溶渗氮处理工艺:

2.1.1 定义:

固溶渗氮处理指将不锈钢加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶渗氮体中后快速冷却,以得到过饱和固溶渗氮体的热处理工艺,目的是改善不锈钢的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备。

固溶渗氮体是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。两组元在液态下互溶,固态也相互溶解,且形成均匀一致的物质。形成固溶渗氮体时,含量大者为溶剂,含量少者为溶质;溶剂的晶格即为固溶渗氮体的晶格。

2.1.2 目的

1)使钢丝组织和成分均匀一致,这对原料尤其重要,因为热轧线材各段的轧制温度和冷却速度不一样,造成组织结构不一致。在高温下原子活动加剧,σ相溶解,化学成分趋于均匀,快速冷却后就获得均匀的单相组织。

2)消除加工硬化,以利于继续冷加工。通过固溶渗氮处理,歪扭的晶格恢复,伸长和破碎的晶粒重新结晶,内应力消除,钢丝抗拉强度下降,伸长率上升。

3)恢复不锈钢固有的耐蚀性能。由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使不锈钢耐蚀性能下降。固溶渗氮处理后钢丝耐蚀性能恢复到最佳状态。

2.1.3 分类

置换固溶渗氮体:溶质源自占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶渗氮体称置换固溶渗氮体。当溶剂和溶质原子直径相差不大,一般在15%以内时,易于形成置换固溶渗氮体。铜镍二元合金即形成置换固溶渗氮体,镍原子可在铜晶格的任意位置代替铜原子。

间隙固溶渗氮体:溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶渗氮体称间隙固溶渗氮体。间隙固溶渗氮体的溶剂是直径较大的过渡族金属,而溶质是直径很小的碳、氢等非金属元素。间隙固溶渗氮体的溶剂是直径较大的过渡族金属,而溶质是直径很小的碳、氢等非金属元素。

2.1.4 作用

当溶质元素含量很少时,固溶渗氮体性能与溶剂金属性能基本相同。但随溶质元素含量的增多,会使金属的强度和硬度升高,这种现象称为固溶渗氮强化。置换固溶渗氮体和间隙固溶渗氮体都会产生固溶渗氮强化现象。适当控制溶质含量,可明显提高强度和硬度,同时仍能保证足够高的塑性和韧性,所以说固溶渗氮体一般具有较好的综合力学性能。

2.1.5 注意事项

?防止增碳。工件及夹具入炉前清洗油污,注意炉内清洁。

?防止晶间腐蚀。不要用盐浴炉加热。

?稳定化处理。此材料没有加入防止晶间腐蚀的钛和铌,不需要稳定化处理。

2.2 酸洗处理工艺

2.2.1定义

 

为钝化处理创造条件,保证形成优质的钝化膜。通过酸洗使不锈钢表面平均有10μm厚一层表面被腐蚀掉,酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高,因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡,一些原来容易造成腐蚀的隐患被消除掉了。

2.2.4 注意事项

?酸洗前需要做前处理。可通过机械清洗,然后除油脱脂处理。

?酸洗液比例的控制。根据处理材料的不同合理选择合适的酸洗液。

?酸洗操作的工艺控制。操作过程注意浓度、时间、温度的控制,确保效果。

?酸洗后的处理。应做好表面的防护,可用聚乙烯薄膜覆盖或包扎。

2.3 钝化处理工艺

2.3.1 定义

 

2.3.3 说明

金属的酸洗钝化过程是相辅相成的,酸洗为钝化做基础,钝化实现酸洗的目的。因为酸洗后表面没有形成钝化膜或者形成钝化膜厚度很薄,起不到根本性的防锈作用,必须增加后续的钝化工艺,才能形成良好的钝化膜,以至提高防腐质量。

论文作者:吴炫瑜

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/2

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