[发明专利]激光修复搪玻璃设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光修复搪玻璃设备的方法。

背景技术

目前，搪玻璃设备（如反应釜、储罐、蒸馏罐、冷凝器等），是将含硅量高的瓷釉喷涂于金属铁胎表面，通过950℃左右的高温焙烧使瓷釉密着于金属表面而制成的，具有类似玻璃的化学稳定性和金属强度的双重优点。由于搪玻璃设备具有优良的耐腐蚀、耐强氧化、耐高温、耐磨性和表面光洁性和不污染物料等优良特性，被广泛应用于石油、化工、制药、食品制造和国防等工业生产以及科学研究中。

化工行业大量使用的搪玻璃设备，由于介质的腐蚀性、反应条件忽冷忽热、运输、使用、人为等问题，总会出现这样那样的搪玻璃层损坏，造成不必要的生产停止。搪玻璃设备崩瓷损坏后，一直没有较为理想的修复方法。目前常用的修补方法主要是有胶泥涂补和销钉法修补。胶泥涂补主要是用一些有机树脂与无机玻璃或陶瓷化合物经混合后均匀涂覆在破损处，此类方法虽然具有一定的抗热、抗腐蚀性，但修补层与基体间的连接依靠的是有机树脂的粘性，结合强度低，容易发生脱落。销钉法修补采用螺钉将四氟塑料板或金属销钉紧固于破损处，然后在四氟塑料板和基体面之间填充耐腐蚀性胶泥，这种方法施工简便、成本低、性能可靠，但只适合于修补小面积的破损。对于损坏严重的搪玻璃设备，目前还没有理想的修复方法，通常只能返厂进行重新搪烧。

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陷，提供一种激光修复搪玻璃设备的方法，采用该方法不仅修复后的修复层结构均匀致密，与原有基体具有很高的结合强度，不易脱落，而且适合于大面积破损的修复。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种激光修复搪玻璃设备的方法，该方法的步骤如下：将修复材料加工成粉末状后，通过激光设备采用激光熔覆工艺熔覆到需修复处形成修复层，从而对搪玻璃设备上的搪玻璃层进行局部修复。

优选地，所述的修复材料为与原有搪玻璃层相同的搪玻璃材料。

优选地，所述的修复材料为陶瓷材料。

优选地，所述的修复材料为氧化铝或氧化钛或氧化硅或氧化锆或氧化镁或碳化硅的一种或几种的混合物。

优选地，采用同步送粉法工艺将粉末状的修复材料通过气流送入激光辐照区，从而使其与基体表面伴随激光扫描过程同时熔化形成修复层。

优选地，采用预置涂层法将粉末状的修复材料预先粘结或涂覆在需修复处，形成预置层，然后采用高能激光束对预置层进行扫描熔化，形成修复层。

优选地，所述预置涂层法采用热喷涂方法或粘结法，热喷涂方法为等离子喷涂方法或火焰喷涂方法。

优选地，所述的激光设备采用CO₂激光器或固体激光器或光纤激光器。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：

1、可现场施工，施工迅速、简便；

2、制备的修复层与原有基体结合强度高，不易脱落；

3、激光熔覆具有能量密度高、热影响区小的特点，不易导致修复处附近原有搪瓷层的损坏；

4、对破损较为严重的设备也可以进行局部修复，而不必对整个设备再进行重新打磨搪烧，修补面积不受限制，利于穿孔后焊补和损坏出料口的更换；

5、修补材料的选择范围广，如采用性能更好的陶瓷材料取代搪玻璃，喷涂层较搪玻璃层有更广的耐腐蚀范围，不仅能耐各种酸、有机溶剂，而且能耐氢氟酸、磷酸、强碱的腐蚀，修复后的设备甚至比新设备的性能更可靠。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明，

实施例一

一种激光修复搪玻璃设备的方法，该方法的步骤如下：

（1）采用与原有搪玻璃层相同的工业应用搪瓷粉末，烘干后，过100目筛。

（2）对需修补处进行清洗，喷砂处理。

（3）将上述搪瓷粉末通过激光设备采用激光熔覆工艺熔覆到需修复处形成修复层，激光设备采用光纤激光器，输出波长为1064 nm，采用连续输出模式，送粉方式为同步送粉。其工艺参数为：激光功率为300W，送粉量2.0 g/min，扫描速度为300 mm/min。

对本实施例获得的修复层进行测试，结果显示：用这种方法制备的修复层具有结构致密，与原有基体形成冶金结合，结合强度：40-60MPa。

实施例二

一种激光修复搪玻璃设备的方法，该方法的步骤如下：

（1）采用与原有搪玻璃层相同的工业应用搪瓷粉末，烘干后，过150目筛。