[发明专利]一种输油管的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种输油管的加工工艺，属于合金加工技术领域。

背景技术

钢铁应用于工业生产和生活中的各个方面，在人类的生活和工作中有着十分重要的作用，是科技发展的基础，但钢铁在大气中易锈蚀且锈蚀过程相当复杂，对工业生产及人们的生活产生不同程度的不利影响，带来不必要的经济损失。在我国，据中国工业和自然环境腐蚀调查项目组2008年调查结果显示，由腐蚀造成的直接经济损失达2300亿元，间接经济损失为5000～6000亿元，相当于当年我国国民生产总值的5％。因此，研究防止钢铁腐蚀的方法就变得很重要。

尽管现有技术中经常通过电镀提高金属件的耐腐蚀性能，但是当电镀输油管时，输油管结构复杂，壁厚不均，内壁电流密度小，电流分布不均匀，镀液流动性差，金属离子得不到有效补充，因此采用普通电镀工艺，容易出现电镀层的厚度分布不均匀，耐蚀性不佳，结合力不强等情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法简便的输油管的加工工艺，制得的输油管具有较高的耐腐蚀性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种输油管的加工工艺，所述的加工工艺包括如下步骤：

将合金钢加工成型，得输油管坯件；

将输油管坯件采用辅助阳极电镀工艺在20-30℃的锌-镍电镀液进行电镀处理；所述电镀液的成分为：氧化锌5-7g/L，氢氧化钠：110-130g/L、镍：0.6-1g/L、添加剂：150-300ml；

将电镀后的输油管坯件依次进行出光处理、钝化处理、防锈处理，得输油管半成品；

将输油管半成品经封闭处理得输油管成品。

本发明采用辅助阳极电镀工艺在输油管坯件表面电镀锌-镍合金镀层。锌-镍合金镀层之所以有优良的耐蚀性是因为合金镀层的稳定电位介于锌和基体(钢铁)之间，较小的电位差导致镀层腐蚀较慢。锌-镍合金的腐蚀产物主要是ZnCl₂·4Zn(oH)₂。该腐蚀产物均匀、致密地覆盖在镀层表面，不易导电，有很好的保护作用；而锌镀层的腐蚀产物主要是ZnO，结构疏松，起不到保护作用。此外，本发明电镀锌-镍合金层中，锌-镍合金属于y相(金属间化合物)，具有最高的热力学稳定性，因而耐蚀性较好；而锌镀层是叩相结构(紧密六方晶系)，热力学稳定性较差。本发明在输油管坯件表面通过上述的电镀工艺电镀锌-镍合金层具有如下几个优点：1、镀层沉积速率快；2、镀液的均镀能力高；3、电流效率高；4、镀液电流密度范围宽，镍共析率稳定，分散能力及深镀能力优异，对设备腐蚀性小；5、锌-镍合金镀层中的锌、镍含量直接影响压输油管的耐腐蚀性能(劣化率)，而镀层中锌、镍的含量受镀液成分的影响，本发明镀层中镍的质量分数可严格控制，溶液中的成分便于稳定控制，钝化膜不易变色，且废水处理简单；6、本发明电镀液稳定，可保持长期使用，大大提高了电镀原材料的利用率。其中，电镀液中所述的添加剂为普通常见的添加剂，可以为稀土添加剂、聚烷基亚胺添加剂。

在上述输油管的加工工艺中，所述的辅助阳极电镀工艺中输油管坯件外设有外部阳极，输油管坯件内设有多孔塑料网，多孔塑料网内设有辅助阳极，用导线将辅助阳极和外部阳极相连。本发明采用辅助阳极电镀工艺在输油管坯件表面电镀锌-镍合金镀层，提高输油管内坯件低电位镀层的厚度和分散能力，提高了输油管的耐腐蚀性。

在上述输油管的加工工艺中，所述辅助阳极电镀中分三阶段进行：第一阶段，电流密度为4.2-4.5A/dm²，电镀时间为5-15min；第二阶段，电流密度为2.5-3.2A/dm²，电镀时间为20-60min；第三阶段，切断外部阳极电源，仅用输油管坯件内的辅助阳极进行管内电镀，电流密度为3.7-6A/dm²，电镀时间为15-25min。

一般电镀工艺下，阴极电流密度中等，在规定的电镀时间内，外壁镀层厚度已达要求，但因内腔是一个相对“封闭”的空间，消耗的金属离子难以及时补充，在正常的电流密度条件下金属离子沉淀的速度很慢，造成内腔镀层厚度较薄，输油管内壁的镀层仅有2-3μm。增加电镀时间虽可增加，但本发明电解液的成分组成使用的是碱性锌-镍电镀液，当镀层厚度超过3μm，经除氢处理后，镀层厚的输油管边缘部位的镀层往往会出现开裂、掉块。通过本发明三阶段电流的不同，有利于膜的均匀沉积，使输油管内外镀层结晶细致、平整、光亮，防止沉积不均匀导致的脱落现象，输油管内镀层达到8μm以上。