制造加工装置的方法和加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种制造加工装置的新方法，该加工装置用于在侵蚀性化学环境和动态应力下在高温液体浸渍中移动液体，其中该方法包括用橡胶加衬由不锈钢形成的加工装置的步骤，其中该方法还包括在用橡胶加衬包含钝化层的加工装置之前，在酸浴中在加工装置的表面上形成钝化层的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造加工装置的方法和加工装置。
技术介绍
在加工装置例如叶轮中，橡胶衬里通常用于腐蚀和磨损防护。用于侵蚀性环境的一种可能的解决方案是超级双相不锈钢和溴丁基橡胶的组合，其中所述橡胶材料提供用于磨损的防护。在恶劣的条件如高温浸渍下，橡胶衬里因不锈钢和橡胶衬里之间的粘附性损失而容易失效。这种类型的失效往往是突然的，且可能因产率损失而导致显著的经济损失。如果加工条件变得越来越具有侵蚀性，保持粘附性倾向于变得越来越重要，因为粘附性的损失可以立即由腐蚀而引起下方的加工装置的损失。不锈钢和橡胶衬里之间的粘附性部分地受到不锈钢的表面粗糙度的机械辅助，以及部分地化学产生，通常借助于所谓的底涂剂(primer)。施加橡胶衬里的通常过程是通过喷丸硬化使不锈钢的表面粗糙化，并立即或最迟在几个小时内施加第一层底涂剂。其目的是产生用于底涂剂的清洁的、无氧化物的表面，因为据信这种表面提供了最佳的粘附性。不幸的是，已经发现，根据这样工序加衬的加工装置在长时间暴露于苛刻条件期间经常遭受粘附性损失。因此仍然需要允许制造在恶劣加工条件下具有改良的粘附性和更长寿命的加工装置的改良方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制造加工装置的新方法，该加工装置用于在侵蚀性化学环境和动态应力下在高温液体浸渍中移动液体，其中实现了加工装置的不锈钢和橡胶衬里之间的高度改良粘附性。本专利技术公开了一种制造加工装置的新方法，该加工装置用于在侵蚀性化学环境和动态应力下在高温液体浸渍中移动液体，其中该方法包括用橡胶加衬由不锈钢形成的加工装置；其中该方法还包括在用橡胶加衬包含钝化层的加工装置之前，在酸浴中在加工装置的表面上形成钝化层的步骤。该加工装置可以适用于在高温液体浸渍，例如在酸性溶液如硫酸溶液中浸渍。例如可以通过旋转施加动态应力。该加工装置可以适用于在至少70℃，或至少80℃，或至少90℃，或至少95℃的温度下的液体浸渍中。该加工装置可以适用于移动或强推(force)液体。它也可以适用于在这样的环境中：在加工装置上施加有高度动态或拉力如流体，剪切，弯曲或压力或刮划，滑动或洗涤，或者这样的环境中：在液体中移动或转动该加工装置。这样的加工装置的寿命优选是至少一年，或至少两年。可以在一个或多个任选的步骤和用橡胶加衬该加工装置的步骤之前在加工装置的一个或多个表面上形成钝化层。此外，也可以在一个或多个任选的步骤和用橡胶加衬该加工装置之前在加工装置的一个或多个表面的一部分上形成钝化层。因此，钝化层或至少一部分钝化层衬有橡胶。例如，可以通过在加工装置上施加橡胶层或片，如12-20毫米厚的层或片，且通过硫化或固化进行橡胶加衬。例如可以根据所用的橡胶和/或底涂剂选择硫化过程的条件。例如，在适当的压力下可使用120℃-180℃的温度下的常规实践的硫化条件。例如，适当的压力可以是1-20巴的范围内，或3-6巴的范围内，例如5巴。硫化可以在高压釜中进行。在一个实施方案中，通过硫化或固化将橡胶结合到不锈钢。在一个实施方案中，在加工装置的粗糙化表面上形成钝化层之前，将加工装置的表面粗糙化。例如可以使用合适的喷丸硬化方法进行粗糙化。粗糙化可改善橡胶衬里对不锈钢的粘附性。可以将该加工装置的一个或多个表面或者该加工装置的一个或多个表面的至少一部分进行粗糙化。在一个实施方案中，在加工装置的粗糙化表面上形成钝化层之前，通过喷丸硬化将加工装置的表面进行粗糙化。在一个实施方案中，在加工装置的粗糙化表面上形成钝化层之前，将加工装置的表面粗糙化到至少10μmRz或至少15μmRz的粗糙度。Rz应理解为是指最高的峰和谷之间的平均距离。在一个实施方案中，在加工装置的粗糙化表面上形成钝化层之前，将加工装置的表面粗糙化到至少20μmRz的粗糙度。20μmRz代表粗糙度的一般水平。为了改善橡胶到不锈钢的结合，可以在加衬该加工装置之前将底涂剂、粘结剂或两者施加到钝化层上。例如，可以选择合适的底涂剂或粘结剂，使其适用于所用的橡胶和固化或硫化方法。通常，使用至少一种底涂剂。在此背景下，术语“底涂剂”应理解为是指适合于将橡胶结合到不锈钢的任何底涂剂或结合剂。在此背景下，术语“粘结剂”应理解为是指适合于促进橡胶到不锈钢的粘附性的任何粘附促进剂。在一个实施方案中，在用橡胶加衬包含钝化层的加工装置之前在钝化层上施加底涂剂和/或粘结剂。在一个实施方案中，在加工装置的表面上形成尽可能完美的钝化层。在一个实施方案中，酸浴包括氧化性酸。合适的氧化性酸例如是硝酸和柠檬酸。在一个实施方案中，所述酸浴是硝酸浴。可以在例如至少15％v/v，或至少20％v/v，或至多50％v/v的硝酸的浴中形成钝化层。硝酸浴也可包含重铬酸钠作为添加剂以促进氧化。可以通过在硝酸浴中浸渍例如至少20分钟，或20-30分钟，或至多2小时来形成钝化层。硝酸浴的温度可以是例如在20℃至70℃的范围内。硝酸浴对于形成钝化层非常有效。在一个实施方案中，所述酸浴是柠檬酸浴。可以在例如4-10％v/v柠檬酸的浴中形成钝化层。可以通过在柠檬酸浴中浸渍例如至少20分钟或至少30分钟来形成钝化层。柠檬酸通常是温和的酸浴并可能更环保。在酸浴中形成钝化层后，可以将该加工装置进行冲洗和干燥。可以例如通过用压缩空气吹加工装置或在真空室中或两者进行干燥。原则上，可能用于橡胶衬里的橡胶可以是可结合于金属的任何橡胶，如硬橡胶，丁基橡胶或合成橡胶。耐化学性和耐磨性的要求支配着橡胶类型的选择。在一个实施方案中，该橡胶是适用于通过硫化或固化结合到不锈钢的橡胶。在一个实施方案中，该橡胶是卤化丁基橡胶，例如氯丁基或溴丁基橡胶。在一个实施方案中，该橡胶是溴丁基橡胶。溴丁基橡胶良好适用于酸性条件和高温中。原则上，任何不锈钢适合作为加工装置的材料。通常，不锈钢含有至少10.5％的铬。在一个实施方案中，不锈钢是双相不锈钢。双相不锈钢通常具有奥氏体和铁素体的混合组织。双相钢种包括例如节约型(lean)双相，标准双相，超级(super)双相和特级(hyper)双相不锈钢。在一个实施方案中，不锈钢是超级双相不锈钢。超级双相不锈钢是具有点蚀耐受性当量数值(PREN)>40的双相不锈钢，其中PREN＝％Cr+3.3×(％Mo+0.5x％W)+16x％N。通常，超级双相钢种例如2507含有至少25％的铬。在一个实施方案中，该方法包括以下步骤：将由不锈钢形成的加工装置的表面进行粗糙化；在酸浴中在加工装置的粗糙化的表面上形成钝化层；任选将一种或多个底涂剂层、一个或多个粘结剂层或两者施加在钝化层上；用橡胶加衬包含钝化层的加工装置；和通过硫化或固化结合该橡胶。在一个实施方案中，加工装置是叶轮、搅拌器或混合器。本专利技术还涉及一种用于在侵蚀性化学环境和动态应力下在高温液体浸渍中移动液体的加工装置，其中该加工装置由不锈钢形成，并且在不锈钢的表面上包含钝化层和在钝化层上包含橡胶衬里。该加工装置可以适用于高温液体浸渍中，例如在酸性溶液如硫酸溶液中的浸渍。例如可以通过旋转施加动态应力。该加工装置可以适用于在至少70℃，或至少80℃，或至少90℃，或至少95℃的温度下的液体浸渍中。该加工装置可以适用于移动或强推液体。它也可以适用于在这样的环境中：在加工装置上施加有高度动态或拉力如流体，剪切，弯曲或压力或刮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造加工装置的方法，该加工装置用于在侵蚀性化学环境和动态应力下在高温液体浸渍中移动液体，其中该方法包括用橡胶加衬由不锈钢形成的加工装置的步骤，其特征在于该方法包括在用橡胶加衬包含钝化层的加工装置之前在酸浴中在加工装置的表面上形成钝化层的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.16 FI 201454461.一种制造加工装置的方法，该加工装置用于在侵蚀性化学环境和动态应力下在高温液体浸渍中移动液体，其中该方法包括用橡胶加衬由不锈钢形成的加工装置的步骤，其特征在于该方法包括在用橡胶加衬包含钝化层的加工装置之前在酸浴中在加工装置的表面上形成钝化层的步骤。2.根据权利要求1的方法，其中在加工装置的粗糙化表面上形成钝化层之前，通过喷丸硬化将加工装置的表面粗糙化。3.根据权利要求1或2的方法，其中在加工装置的粗糙化表面上形成钝化层之前，将加工装置的表面粗糙化到至少10μmRz的粗糙度。4.根据权利要求1-3中的任一项的方法，其中在用橡胶加衬包含钝化层的加工装置之前将底涂剂和/或粘结剂施加钝化层上。5.根据权利要求1-4中的任一项的方法，其中酸浴是硝酸浴或柠檬酸浴。6.根据权利要求1-5中的任一项的方法，其中橡胶是卤化丁基橡胶，优选溴丁基橡胶。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·林格伦，P·莱霍宁，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI