[发明专利]一种智能耐腐蚀抗干扰旋进旋涡流量计及其加工装配工艺

权利要求书

1.一种智能耐腐蚀抗干扰旋进旋涡流量计的加工装配工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用复合铸造工艺制备旋涡发生体；

2)旋涡发生体及旋进旋涡壳体体腔进行表面硬化耐腐蚀处理；

3)制作传感器，并对控制系统的软件模块进行软件设计与系统程序的编写；

4)将旋进旋涡壳体、旋涡发生体、传感器、控制系统组装成成品；

所述旋涡发生体进行表面硬化耐腐蚀处理，包括如下步骤：

1)表面加工预处理；

2)表面发黑处理；

所述表面加工预处理，包括如下步骤：

①表面车铣加工：将旋涡发生体置于加工中心或数控机床，沿着叶片旋转延向部位加工，车削厚度不大于0.5mm，使叶片表面具有金属光泽，形成微镜面即可；

②超声波清洗去油：将车铣好的旋涡发生体置于45-60℃热水中30-60s，然后捞出，再浸入80-100℃清水中10-20s，捞出沥干；

③微蚀制绒：将沥干的旋涡发生体放入制备好的微蚀溶液中20-50s，然后捞出用清水冲洗干净，通过微蚀使旋涡发生体表面变得粗糙，形成高低不平和绒性絮状表面；

④生成过渡粘合层：将微蚀制绒处理后的旋涡发生体浸入质量浓度为20％-25％的水合肼与1％-5％的高锰酸钾混合溶液中25-35s，然后捞出；

⑤活化：将具有粘合层的旋涡发生体浸质量浓度为65％-80％的乙醇中15-20s后捞出，置于相对湿度不大于10％的环境中恒温烘干；

所述表面发黑处理，包括如下步骤：

①超声波清洗去油清洗：将具有粘合层的旋涡发生体浸入含有质量浓度为2％-5％的碱性溶液中，在60-65℃温度下超声波清洗60-100s，捞出后用60-65℃清水冲洗干净，然后沥干；

②腐蚀出光：在质量浓度为40～50g/L的NaOH溶液中，60℃温度下碱蚀60-120s，以除去工件表面残存的自然氧化膜及变质合金层，并调整基体表面，使之均匀一致；

③氧化着色：在质量浓度为18g/L的Na₂CrO₄溶液中将腐蚀出光的旋涡发生体进行化学氧化；对经氧化处理的旋涡发生体着黑色，采用过渡金属化合物为着色剂，KMnO₄为氧化剂，NiSO₄为催化剂，并用HNO₃调节pH值为5，并在80-90℃温度下导电处理8-10min；

④封闭：采用水解盐法，使旋涡发生体表面已形成的发黑膜孔隙中产生氢氧化物沉淀，将微孔堵塞；

所述旋进旋涡壳体体腔进行表面硬化耐腐蚀处理，包括如下步骤：

①体腔内部表面机加工车削：用机械加工设备将所述旋进旋涡壳体体腔内壁表面进行车削，车削厚度不大于0.5mm，使体腔内壁具有金属光泽，形成微镜面即可；

②冲洗去油：用高压水枪水温在45-60℃热水冲洗2-3min除去车削油，然后用热风吹风机吹干体腔内壁；

③微蚀制绒：用毛刷将微蚀膏状溶液在5min内均匀涂抹在体腔内壁，然后用水温在45-60℃的热水高压水枪冲洗2-3min除去微蚀膏状溶液，然后用热风吹风机吹干体腔内壁；

④生成过渡粘合层：用毛刷将质量浓度为20％-25％的水合肼与1％-5％的高锰酸钾混合液均匀涂刷在经过微蚀制绒处理后的体腔内壁表面，保持60-100s，然后清水冲洗，吹干水汽；

⑤活化：用毛刷将质量浓度为50％-60％的乙醇和5％-10％丙酮混合溶液均匀来回涂抹在体腔内壁，保持120-150s，然后倒立自然晾干；

⑥电解着色硬化：配制包括如下组分及其质量比的膏状混合液：硫酸镍25％-50％、硫酸铜8％-15％、硼酸20％-40％、氨基磺酸1％-15％、氧化剂硫酸镁5％-10％、催化剂草酸铵和硫酸铵各1％-5％、锡盐调节药物0.5％-5％，将膏状混合液塞入所述旋进旋涡壳体体腔内并塞实，用12V电压，0.5-2A电流，通电5-6min，然后取出膏状混合液，用清水将体腔冲洗干净，即可得到硬化抗腐层。

2.根据权利要求1所述的智能耐腐蚀抗干扰旋进旋涡流量计的加工装配工艺，其特征在于，所述采用复合铸造工艺制备旋涡发生体，包括如下步骤：

①具制作：采用六瓣分体式模具，模具内腔采用铣削方式将旋转叶片外敷面雕刻出来，中空预留位置即为旋转叶片蜡型的成型腔，注蜡孔设于模具顶端，在旋转叶片八片叶片尾端位置均设有1个微小的泄压导流孔，在六瓣模块外端中部设有抓拿位，并用配套的快速卡箍将模具的六瓣模块抱合预紧；

②蜡型制作：首先将模具打开，在其模腔内均匀喷上一层脱模剂，然后将模具合上并用卡箍将模具卡紧，放入注蜡机预注蜡，当注蜡机注蜡嘴对准注蜡孔，注蜡压力调制为2.0-2.5MPa，注蜡嘴的腊温控制在56-65℃，保压时间控制在40-90s，然后开始进行注蜡，当蜡从模具的泄压导流孔溢出时，注蜡完毕，将模具撤出放置压蜡台上自然冷却30-60s，并进行拆模及蜡件表面整形、修理、清洗；

③浇冒口设计并与蜡型完成组装：直径小于或等于80mm的工件，浇冒口采用四组排列式组合设计，直径大于80mm的工件，浇冒口采用单件设计，浇冒口设计并制作后再与蜡型完成组装；

④制壳：在与浇冒口完成组装的蜡型组合件中，利用硅溶胶、水玻璃、耐火材料在蜡型表面制作由面层、过渡层和背层组成的模壳，并进行硬化；

⑤脱蜡：将硬化后的模壳，去掉浇冒口杯上层封盖，并把浇冒口周围清洗干净后，将模壳浇冒口冲下，均匀排列在拉车上，然后将拉车一并送入脱蜡釜，将脱蜡釜门关上，加压至1.6MPa，蒸汽温度控制100-120℃，保压40-60min，待模壳内蜡全部脱净，泄压，将模壳取出；

⑥焙烧浇铸：将模壳浇冒冲下均匀排列至焙烧炉中，焙烧温度控制在1100-1150℃，保温焙烧1h以上；当焙烧后的模壳呈白色或蔷薇色时温度开始降温至400-450℃，并保温，待中频炉铝合金溶液脱氧脱硫去杂完成后，配合浇铸作业，将温度为550-600℃的铝合金溶液快速浇入模壳中，浇铸完成后，放置自然冷却至室温；

⑦进行脱壳、切割、打磨修补、抛丸，然后置于加工中心或数控机床，沿着叶片旋转延向部位加工，车削厚度不大于0.5mm，使叶片表面具有金属光泽，形成微镜面即可即得成型的铝基合金旋涡发生体。