一种具有导热绝缘性能的抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺技术领域
本发明涉及一种具有导热绝缘性能的抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺。
背景技术
由于F316/316L材料的化学成分与F316L一致，而强度与F316一致，这样就既具有良好的耐晶间腐蚀性能和良好的机械性能；实际应用中，法兰作为管线的连接件，于是在低温工况条件下，F316/316L材料法兰就成为了理想的产品；但是，由于F316/316L材料兼有两种材料的特性，实际生产中不易于锻造，故F316/316L材料的法兰锻造就成为行业内的一个开发热点。
由于我国对混凝土构件在高腐蚀条件下的腐蚀认识较晚，从设计部门到施工部门、使用部门都没有引起足够的重视。而且，该类型的保护涂料是在钢结构保护涂料的基础上发展起来的，它的不足之处在于没有充分考虑到非金属和金属腐蚀状况的不同，同时它的使用没有根据不同的使用场合分类，使专用涂料用于专门的部位。因此，研发高腐蚀条件下混凝土防腐涂料将是我国海洋防腐涂料的重点发展方向之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有导热绝缘性能的抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有导热绝缘性能的抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，包括如下步骤：钢坯下料-锻造-热处理-机械粗加工-内层涂覆-表面涂覆；
选用坯料为F316/316L材料，其化学成分的质量百分比为：C：0.25-0.35%，Si:0.85-1.25%，Mn:1.85-2.95%，P：0.04-0.05%，Ni:11-13%，Cr:16.5-17.5%，Nb：0.15-0.20%，Cu:0.85-0.95%，N:0.08-0.11%，Mo::2.15-2.95%，Al:0.2-0.3%，S：0.025-0.035%，Ti：0.03-0.04%，V：0.02-0.03%，B：0.002-0.004%，镧系稀土：3-5%，余量为Fe；
镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
热处理：热处理采用固溶处理，热处理设备采用罩式炉，具体为：
采用三段加热，第一段加热温度为700-750℃，到温后保温10-15min，第二段加热温度为850-880℃，到温后保温35-40min，第三段加热温度为1010-1150℃，到温后保温15-18min；
冷却时控制冷却速度为5.5-6℃每秒，保证锻件能够在3分钟内冷却至40℃；
内层涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅烷偶联剂1-4份、硝酸钙2-5份、对苯二酚1-6份、乙酸镍3-5份加入乙醇水溶液10-20份，加热搅拌，加入AlN2-7份，超声分散，过滤，烘干，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将环氧树脂4-10份、二甲基丙烯酰胺2-6份、偏硅酸钠1-6份、苯三唑2-7份、三乙醇胺1-6份、卵磷脂0.8-3.5份混合，在CO2气氛下搅拌，得混合物B；
步骤3，将步骤1所得混合物A和步骤2所得混合物B混合，在真空条件下加热搅拌，冷却至室温，固化并研磨至细度达到40-60μm，即得；
表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤a，以重量份计，将水性丙烯酸树脂15-30份、玻璃鳞片2-6份、水合硅酸镁1-5份、乙二醇乙醚3-6份、纳米硫酸钡2-5份分别加至搅拌机中，1000-1200rpm搅拌20-50min，得混合物C；
步骤b，以重量份计，在步骤a所得混合物C中加入丙烯酸异辛酯3-7份、云母氧化铁2-5份、聚酰胺蜡3-6份、酚醛树脂2-7份、烯丙基磺酸钠1-4份，600-900rpm搅拌30-60min，得混合物D；
步骤c，以重量份计，在步骤b所得混合物D中边搅拌边加入硅溶胶4-7份、填料2-8份、增塑剂1-6份、颜料3-7份、水5-10份，研磨至细度达到40-60μm，即得。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的具有导热绝缘抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，步骤1中加热温度为40-60℃。
前述的具有导热绝缘抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，步骤1中超声频率为20-30kHz。
前述的具有导热绝缘抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，步骤2中搅拌速率为300-500rpm。
前述的具有导热绝缘抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，步骤3中真空度为0.08-0.1MPa。
前述的具有导热绝缘抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，步骤3中加热温度为50-80℃。
前述的具有导热绝缘抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，步骤3中固化时间为4-7h。
前述的具有导热绝缘抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，步骤3中混合时还需要加入氧化锌晶须3-9份。
本发明的有益效果是：本发明生产的支吊架，其抗拉强度≥520MPa；延伸≥38%；布氏硬度180≥HB≥140；-196℃冲击功：横向侧膨胀量大于0.38mm；同时，本发明具有优异的耐海水腐蚀性能，耐盐雾性可达2000小时以上，耐10%NaOH溶液可达30天以上，耐人工海水性能可达4200小时以上。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种具有导热绝缘性能的抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，包括如下步骤：钢坯下料-锻造-热处理-机械粗加工-内层涂覆-表面涂覆；
选用坯料为F316/316L材料，其化学成分的质量百分比为：C：0.25-0.35%，Si:0.85-1.25%，Mn:1.85-2.95%，P：0.04-0.05%，Ni:11-13%，Cr:16.5-17.5%，Nb：0.15-0.20%，Cu:0.85-0.95%，N:0.08-0.11%，Mo::2.15-2.95%，Al:0.2-0.3%，S：0.025-0.035%，Ti：0.03-0.04%，V：0.02-0.03%，B：0.002-0.004%，镧系稀土：3-5%，余量为Fe；
镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
热处理：热处理采用固溶处理，热处理设备采用罩式炉，具体为：
采用三段加热，第一段加热温度为700-750℃，到温后保温10-15min，第二段加热温度为850-880℃，到温后保温35-40min，第三段加热温度为1010-1150℃，到温后保温15-18min；
冷却时控制冷却速度为5.5-6℃每秒，保证锻件能够在3分钟内冷却至40℃；
内层涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅烷偶联剂1-4份、硝酸钙2-5份、对苯二酚1-6份、乙酸镍3-5份加入乙醇水溶液10-20份，加热搅拌，加入AlN2-7份，超声分散，过滤，烘干，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将环氧树脂4-10份、二甲基丙烯酰胺2-6份、偏硅酸钠1-6份、苯三唑2-7份、三乙醇胺1-6份、卵磷脂0.8-3.5份混合，在CO2气氛下搅拌，得混合物B；
步骤3，将步骤1所得混合物A和步骤2所得混合物B混合，在真空条件下加热搅拌，冷却至室温，固化并研磨至细度达到40-60μm，即得；
表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤a，以重量份计，将水性丙烯酸树脂15-30份、玻璃鳞片2-6份、水合硅酸镁1-5份、乙二醇乙醚3-6份、纳米硫酸钡2-5份分别加至搅拌机中，1000-1200rpm搅拌20-50min，得混合物C；
步骤b，以重量份计，在步骤a所得混合物C中加入丙烯酸异辛酯3-7份、云母氧化铁2-5份、聚酰胺蜡3-6份、酚醛树脂2-7份、烯丙基磺酸钠1-4份，600-900rpm搅拌30-60min，得混合物D；
步骤c，以重量份计，在步骤b所得混合物D中边搅拌边加入硅溶胶4-7份、填料2-8份、增塑剂1-6份、颜料3-7份、水5-10份，研磨至细度达到40-60μm，即得。
步骤1中加热温度为40℃；步骤1中超声频率为30kHz；骤2中搅拌速率为500rpm；步骤3中真空度为0.08MPa；步骤3中加热温度为80℃；步骤3中固化时间为4h；步骤3中混合时还需要加入氧化锌晶须3份。
实施例2
本实施例提供的一种具有导热绝缘性能的抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，包括如下步骤：钢坯下料-锻造-热处理-机械粗加工-内层涂覆-表面涂覆；
选用坯料为F316/316L材料，其化学成分的质量百分比为：C：0.25-0.35%，Si:0.85-1.25%，Mn:1.85-2.95%，P：0.04-0.05%，Ni:11-13%，Cr:16.5-17.5%，Nb：0.15-0.20%，Cu:0.85-0.95%，N:0.08-0.11%，Mo::2.15-2.95%，Al:0.2-0.3%，S：0.025-0.035%，Ti：0.03-0.04%，V：0.02-0.03%，B：0.002-0.004%，镧系稀土：3-5%，余量为Fe；
镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
热处理：热处理采用固溶处理，热处理设备采用罩式炉，具体为：
采用三段加热，第一段加热温度为700-750℃，到温后保温10-15min，第二段加热温度为850-880℃，到温后保温35-40min，第三段加热温度为1010-1150℃，到温后保温15-18min；
冷却时控制冷却速度为5.5-6℃每秒，保证锻件能够在3分钟内冷却至40℃；
内层涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅烷偶联剂1-4份、硝酸钙2-5份、对苯二酚1-6份、乙酸镍3-5份加入乙醇水溶液10-20份，加热搅拌，加入AlN2-7份，超声分散，过滤，烘干，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将环氧树脂4-10份、二甲基丙烯酰胺2-6份、偏硅酸钠1-6份、苯三唑2-7份、三乙醇胺1-6份、卵磷脂0.8-3.5份混合，在CO2气氛下搅拌，得混合物B；
步骤3，将步骤1所得混合物A和步骤2所得混合物B混合，在真空条件下加热搅拌，冷却至室温，固化并研磨至细度达到40-60μm，即得；
表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤a，以重量份计，将水性丙烯酸树脂15-30份、玻璃鳞片2-6份、水合硅酸镁1-5份、乙二醇乙醚3-6份、纳米硫酸钡2-5份分别加至搅拌机中，1000-1200rpm搅拌20-50min，得混合物C；
步骤b，以重量份计，在步骤a所得混合物C中加入丙烯酸异辛酯3-7份、云母氧化铁2-5份、聚酰胺蜡3-6份、酚醛树脂2-7份、烯丙基磺酸钠1-4份，600-900rpm搅拌30-60min，得混合物D；
步骤c，以重量份计，在步骤b所得混合物D中边搅拌边加入硅溶胶4-7份、填料2-8份、增塑剂1-6份、颜料3-7份、水5-10份，研磨至细度达到40-60μm，即得。
步骤1中加热温度为60℃；步骤1中超声频率为20kHz；骤2中搅拌速率为500rpm；步骤3中真空度为0.08MPa；步骤3中加热温度为80℃；步骤3中固化时间为4h；步骤3中混合时还需要加入氧化锌晶须9份。
实施例3
本实施例提供的一种具有导热绝缘性能的抗压耐腐蚀膨胀节的生产工艺，包括如下步骤：钢坯下料-锻造-热处理-机械粗加工-内层涂覆-表面涂覆；
选用坯料为F316/316L材料，其化学成分的质量百分比为：C：0.25-0.35%，Si:0.85-1.25%，Mn:1.85-2.95%，P：0.04-0.05%，Ni:11-13%，Cr:16.5-17.5%，Nb：0.15-0.20%，Cu:0.85-0.95%，N:0.08-0.11%，Mo::2.15-2.95%，Al:0.2-0.3%，S：0.025-0.035%，Ti：0.03-0.04%，V：0.02-0.03%，B：0.002-0.004%，镧系稀土：3-5%，余量为Fe；
镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；
热处理：热处理采用固溶处理，热处理设备采用罩式炉，具体为：
采用三段加热，第一段加热温度为700-750℃，到温后保温10-15min，第二段加热温度为850-880℃，到温后保温35-40min，第三段加热温度为1010-1150℃，到温后保温15-18min；
冷却时控制冷却速度为5.5-6℃每秒，保证锻件能够在3分钟内冷却至40℃；
内层涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤1，以重量份计，将硅烷偶联剂1-4份、硝酸钙2-5份、对苯二酚1-6份、乙酸镍3-5份加入乙醇水溶液10-20份，加热搅拌，加入AlN2-7份，超声分散，过滤，烘干，得混合物A；
步骤2，以重量份计，将环氧树脂4-10份、二甲基丙烯酰胺2-6份、偏硅酸钠1-6份、苯三唑2-7份、三乙醇胺1-6份、卵磷脂0.8-3.5份混合，在CO2气氛下搅拌，得混合物B；
步骤3，将步骤1所得混合物A和步骤2所得混合物B混合，在真空条件下加热搅拌，冷却至室温，固化并研磨至细度达到40-60μm，即得；
表面涂覆中涂料的制备步骤为：
步骤a，以重量份计，将水性丙烯酸树脂15-30份、玻璃鳞片2-6份、水合硅酸镁1-5份、乙二醇乙醚3-6份、纳米硫酸钡2-5份分别加至搅拌机中，1000-1200rpm搅拌20-50min，得混合物C；
步骤b，以重量份计，在步骤a所得混合物C中加入丙烯酸异辛酯3-7份、云母氧化铁2-5份、聚酰胺蜡3-6份、酚醛树脂2-7份、烯丙基磺酸钠1-4份，600-900rpm搅拌30-60min，得混合物D；
步骤c，以重量份计，在步骤b所得混合物D中边搅拌边加入硅溶胶4-7份、填料2-8份、增塑剂1-6份、颜料3-7份、水5-10份，研磨至细度达到40-60μm，即得。
步骤1中加热温度为50℃；步骤1中超声频率为25kHz；骤2中搅拌速率为400rpm；步骤3中真空度为0.09MPa；步骤3中加热温度为65℃；步骤3中固化时间为5h；步骤3中混合时还需要加入氧化锌晶须8份。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。