一種管道內壁的熔覆方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及激光烙覆方法技術領域，具體而言設及一種管道內壁的烙覆方法。
【背景技術】
[0002] 管道作為輸送氣體、液體或帶固體顆粒的流體載體，主要用在給水、排水、供熱、供 煤氣、長距離輸送石油和天然氣、農業灌概、水力工程和各種工業裝置中。管道的通行、支 承、坡度、排液排氣、補償、保溫與加熱、防腐與清洗、識別與涂漆、安全等因素，無論對于地 上敷設還是地下敷設都是重要的問題，其中，腐蝕是管道發生失效事故的主要原因。
[0003] 石油管道所處環境極其復雜，是極易受到腐蝕的管道之一。水、氣、控等氣相、液 相、固相多相共存且流動的多相流腐蝕介質，加之高溫、高壓、服、〇)2、02、〇-和水分為石油 管道的主要腐蝕介質。W水、控兩相為共存為例，當油水比例大于70%時，一般存在油包水 的情況，腐蝕速率較低；當油水比例小于30%時，則會出現水包油的情況，腐蝕、磨損速率 較高。水包油時會出現兩種情況：一、油中含有起緩蝕劑作用的物質，由于受到緩蝕作用，其 腐蝕速率比單相水介質的腐蝕速率要慢；二、當油中不含緩蝕作用物質時，由于各相間的互 相促進作用，其腐蝕性有時會比單相介質強的多。
[0004] 石油管道一旦發生腐蝕事故，輕者天然氣和原油泄漏，重者燃燒、爆炸，不僅造成 嚴重的經濟損失，而且還會帶來環境污染。目前，國內經常采用涂層防腐和電法保護提高石 油管道內壁的耐腐蝕性能，效果均不理想。因此，如何提高管道內壁的耐腐蝕性能，是一項 值得研究的技術問題。
【發明內容】
陽〇化]本發明提供了 一種管道內壁的烙覆方法。
[0006] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0007] 一種管道內壁的烙覆方法，包括在待加工管道的內壁烙覆合金粉末，得到烙覆層。
[0008] 進一步，所述烙覆層的烙覆方式為緊密螺旋烙覆或疏松螺旋烙覆。
[0009] 進一步，所述烙覆層的烙覆方法為：
[0010] (1)將待加工管道固定在工裝上，所述工裝勻速旋轉帶動所述待加工管道，圍繞待 加工管道的主軸勻速旋轉，所述待加工管道的橫截面為圓形；
[0011] (2)將激光頭置于待加工管道內部，并且激光頭沿著待加工管道的主軸方向進給 運動，所述激光頭上設置有除煙裝置和送粉裝置；
[0012] (3)采用同步送粉方式，在待加工管道的內壁烙覆合金粉末，得到烙覆層。
[0013] 進一步，在所述烙覆過程中，對所述待加工管道的外表面，同步進行散熱處理，所 述散熱處理的方法為：
[0014] 在所述待加工管道的外表面設置冷氣源，所述冷氣源與激光頭同步進給，對激光 頭烙覆后的管道進行降溫，所述冷氣源的壓強為5-20bar，輸出冷空氣溫度為0-8°C，進氣 量為 0. 7-1. 2mVmin。
[0015] 進一步，所述緊密螺旋烙覆采用多道搭接的方式進行，其烙覆方法為：
[0016] (1)在所述激光頭沿待加工管道的主軸方向的一個進給工步中，激光頭逐步烙覆 合金粉末，形成圍繞待加工管道內壁、首尾相搭接的第N道烙覆條；
[0017] (2)所述激光頭沿待加工管道的主軸方向運動一個進給工步，在第N道烙覆條的 側面，逐步搭接烙覆合金粉末，形成圍繞待加工管道內壁、首尾相搭接的第N+1道烙覆條， 且第N、N+1道烙覆條的搭接率為30% -50%;
[0018] (3)重復進行步驟（2)，直至烙覆條將所述待加工管道的內壁完全覆蓋，得到烙覆 層。
[0019] 所述緊密螺旋烙覆方式可W-次成形，烙覆層表面平整、均勻，有效提高工作效 率。
[0020] 進一步，所述緊密螺旋烙覆方式中，激光器的線速度為540-600mm/min，步距為激 光光斑直徑的1/3-1/2,功率為6800-7400W，送粉速度為15-25g/min，載流氣體量為1-化/ min,所述烙覆條的單邊厚度為l-2mm，工裝旋轉速度為6-8mm/s。
[0021] 進一步，所述疏松螺旋烙覆采用周期性搭接的方式進行，其烙覆方法為：
[0022] (1)在所述激光頭沿待加工管道的主軸方向的進給運動中，激光頭自所述待加工 管道內壁的一端烙覆到另一端，得到第N道烙覆條；
[0023] (2)所述激光頭復位并沿待加工管道的主軸方向進給運動，在第N道烙覆條的側 面，激光頭自所述待加工管道的一端搭接烙覆到另一端，得到第N+1道烙覆條，且第N、N+1 道烙覆條的搭接率為30% -50%;
[0024] (3)重復進行步驟（2)，直至烙覆條將所述待加工管道的內壁完全覆蓋，得到所述 烙覆層。
[0025] 所述疏松螺旋烙覆方式可W有效降低烙覆熱量對待加工管道的影響，采用周期性 搭接，最終實現多道搭接，保證烙覆成形的均勻性。 陽0%] 進一步，所述疏松螺旋烙覆方式中，激光器的線速度為480-540mm/min，功率為 7000-7500W，送粉速度為20-30g/min，載流氣體量為5-lOL/min，且同一烙覆條的螺距應不 小于激光光斑直徑，所述烙覆條的單邊厚度為l-2mm，工裝旋轉速度為8-lOmm/s。
[0027] 進一步，所述同一烙覆條的螺距為激光光斑直徑的6-8倍，所述螺距既可W降低 烙覆過程中產生熱量對待加工管道的影響，又可W提高工作效率。
[0028] 進一步，所述合金粉末包括W下配方組份：
[0029]C:8. 52-8. 6份、Mo:15. 3-16. 2份、Ni:26. 5-44份、Fe:9. 2-9. 8份、Μη:0.34-0. 7 份、Cr:17-19. 5份、Si:0. 34-0. 5份、Nb:3-3. 3份、WC:15-30份。
[0030] 所述WC為粒度均勻的球形顆粒，其具有熱膨脹系數低、硬度高的特點，Ni、Mo元素 具備很好的初性，能夠有效降低烙覆層整體開裂敏感性，在合金粉末中加入比例適當的WC， 促使合金粉末形成的烙覆層具有很好的抗滑動磨損和抗磨粒磨損性能，可W應對管道內壁 的腐蝕及磨損。
[0031] 本發明的有益效果是：
[0032] 1、本發明采用緊密螺旋烙覆和疏松螺旋烙覆方式，在待加工管道內壁形成烙覆 層，可W有效地提高管道的耐腐蝕性和耐磨損性，延長管道的使用壽命。
[0033] 2、本發明采用緊密螺旋烙覆方式，導致部分管道溫度急劇升高，管道內極易集聚 煙霧，同步進行散熱和除煙操作，可w有效降低管道表面的溫度，及時吸附烙覆過程中產生 的煙霧，有助于提高烙覆層的質量，防止烙覆層開裂和變形。
[0034] 3、本發明采用疏松螺旋烙覆方式，可W有效避免部分管道溫度急劇升高，同時，同 步進行散熱和除煙操作，有助于提高成品率，后續加工余量小，工作效率高。
[0035] 4、本發明對激光器和送粉器的各項參數進行優選設定，能夠保證合金粉末與管道 內壁形成有效的冶金結合，節省生產成本。
[0036] 5、本發明對合金粉末的配方和組份進行優選，促使合金粉末具有抗滑動磨損和抗 磨粒磨損性能，同時使得烙覆層具有開裂敏感性低、稀釋率低、致密度高的特點。
[0037] 6、本發明可W對工裝旋轉速度、激光頭的進給頻率進行編程，適應企業高科技、自 動化發展需要。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本發明的緊密螺旋烙覆方式示意圖；
[0039] 圖2是本發明的疏松螺旋烙覆方式示意圖；
[0040] 圖3是本發明的銅加速乙酸鹽霧試驗中試樣一的實驗結果圖；
[0041] 圖4是本發明的銅加速乙酸鹽霧試驗中試樣二的實驗結果圖。
[0042] 附圖中：待加工管道1、第N道烙覆條2、第N+1道烙覆條3。
【具體實施方式】
[0043] 下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的 實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其