一种高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：（1）将反应釜的内壁按轮廓形状划分为沿所述反应釜的高度方向自下而上地依次相接的底部内壁、主体内壁及开口内壁；（2）第一道次熔覆加工：采用哈式合金C

【技术实现步骤摘要】
一种高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法


[0001]本专利技术涉及化工设备领域，具体涉及一种高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，反应釜广泛应用在于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品行业，是用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，反应釜的工作原理是在内层放入反应溶媒可做搅拌反应，夹层可通上不同的冷热源（冷冻液，热水或热油）做循环加热或冷却反应。通过反应釜夹层，注入恒温的（高温或低温）热溶媒体或冷却媒体，对反应釜内的物料进行恒温加热或制冷。同时可根据使用要求在常压或负压条件下进行搅拌反应。物料在反应釜内进行反应，并能够控制反应溶液的蒸发与回流；反应完毕，物料可从釜底的出料口放出，操作极为方便。
[0003]各种耐高温反应釜因为耐压大，工作温度高，介质腐蚀性强，因此反应釜的基体材料一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基合金及其它复合材料，并在反应釜基体的内壁上设置耐腐蚀涂层。目前最常用的制备耐腐蚀涂层的方式主要有以下三种：一是在碳钢基体上使用哈氏合金衬板；二是在碳钢基材上进行搪瓷，增加其耐腐蚀性和耐磨性；三是预置送粉方式熔覆哈氏合金涂层，即采用粘结剂和哈氏合金粉末混合均匀，涂覆在基体金属表面上进行激光熔覆，然后再涂抹涂料进行涂装，以此来达到双重保护和长效防腐的目的。
[0004]然而上述三种方式均存在不足：第一种方法中，由于哈氏合金衬板和碳钢之间的缝隙没有密封性，经过一段时间的使用，在哈氏合金衬板和碳钢基体焊接处会发生腐蚀，影响反应釜使用性能；第二种方法中，搪瓷涂层导热性能和基材差异大，因此其耐温差能力弱，易产生爆瓷，且耐腐蚀性能相比哈氏合金衬板较差，反应釜寿命会大大降低，影响到设备的使用时间；第三种方法中，其使用预置送粉方式熔覆，不仅操作麻烦且需要粘合剂，同时熔覆过后需要涂抹涂料进行双重耐腐蚀，容易出现气孔和裂纹等缺陷，影响反应釜表面质量。以上的问题是当前反应釜涂层制备和应用中急迫需要解决的问题，但目前尚未找到解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，以解决现有技术的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：（1）将所述反应釜的内壁按轮廓形状划分为底部内壁、主体内壁及开口内壁，所述底部内壁、主体内壁及所述开口内壁沿所述反应釜的高度方向自下而上地依次相接；（2）第一道次熔覆加工：采用哈式合金C
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276粉末，通过激光熔覆加工的方式，沿所述反应釜的高度方向自下而上的方向，依次地在所述底部内壁、主体内壁及开口内壁上熔覆形成过渡层，所述过渡层的厚度为1mm～3mm；
（3）第二道次熔覆加工：采用哈式合金C
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276粉末，通过激光熔覆加工的方式，沿所述反应釜的高度方向自下而上的方向，在所述过渡层上熔覆形成工作层，所述工作层的厚度为1mm～2mm。
[0007]优选地，所述步骤（2）中，采用第一加工参数在所述底部内壁上形成第一过渡层、采用第二加工参数在所述主体内壁上形成第二过渡层、采用第三加工参数在所述开口内壁上形成第三过渡层，所述第一过渡层、第二过渡层及第三过渡层的厚度相同；所述步骤（3）中，采用所述第一加工参数在所述第一过渡层上激光熔覆形成第一工作层、采用所述第二加工参数在所述第二过渡层上激光熔覆形成第二工作层、采用所述第三加工参数在所述第三过渡层上激光熔覆形成第三工作层，所述第一工作层、第二工作层、第三工作层的厚度相同。
[0008]进一步地，所述第一加工参数、第二加工参数及第三加工参数均包括激光功率与激光扫描速度，其中，所述第二加工参数中的激光功率与激光扫描速度均大于所述第一加工参数与所述第三加工参数中的激光功率与激光扫描速度。
[0009]在一些实施例中，所述第一加工参数、所述第三加工参数中，激光功率为2000W，激光扫描速度为20cm/min；所述第二加工参数中，激光功率为2500W，激光扫描速度为25cm/min。
[0010]优选地，所述过渡层与所述工作层的总厚度为3 mm～4mm，其中，所述过渡层的厚度大于所述工作层的厚度，或者所述过渡层的厚度与所述工作层的厚度相等。
[0011]优选地，所述步骤（2）与所述步骤（3）中，所述哈式合金C
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276粉末的粒度为150μm。
[0012]优选地，所述步骤（2）与所述步骤（3）中，激光熔覆加工中采用氩气作为保护气，保护气的流量为15L/min。
[0013]优选地，所述制备方法还包括在所述步骤（1）之前的反应釜内壁预处理步骤，其中，去除所述反应釜内壁的杂质，使得所述反应釜内壁表面与所述反应釜的基体呈一致的金属色。
[0014]进一步地，所述反应釜内壁预处理步骤中，先对所述反应釜内壁表面进行打磨光滑处理，然后在经过打磨处理后的反应釜内壁表面上进行喷砂处理，喷砂的方向与所述反应釜的内壁表面形成的夹角为60
°
～70
°
，以清除所述反应釜内壁后的油污、氧化层及锈斑等杂质。
[0015]优选地，所述步骤（2）与所述步骤（3）中，所述反应釜被沿水平置放，且能够绕自身轴心线旋转地设置在旋转台上，激光熔覆加工用熔覆光头被安装在机械臂上且能够伸入至所述反应釜的内腔中，所述熔覆光头与所述旋转台这两者中的至少一者能够沿水平方向运动地设置。
[0016]由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，通过激光熔覆加工的方式，将哈式合金C
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276粉末熔覆至反应釜的内壁表面，并采用分层熔覆工艺，分为两道次的激光熔覆加工，分别形成过渡层与工作层，过渡层与工作层之间结合形成一体，使得形成在反应釜内壁的激光熔覆层没有气孔，反应釜内壁在盛装反应釜液体时，液体直接接触的是哈式合金C
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276激光熔覆层，确保液体不会接触反应釜的基体，实现反应釜的高效耐腐蚀性与高效使用，大幅延长反应釜的寿命。
附图说明
[0017]附图1为现有技术的反应釜的纵向剖视示意图；附图2为本专利技术一实施例的反应釜在涂层制备过程中的加工示意图；附图3为沿附图2中A
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A向的剖视示意图；附图4为加工后的反应釜的纵向剖视示意图；附图5为本实施例中测试获得的Tafel图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体的实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。
[0019]本实施例的高温反应釜耐腐蚀涂层的制备，按照如下步骤进行：1、反应釜内壁表面预处理：参见图1所示为现有技术中反应釜的纵向剖切示意图。先对反应釜10的内壁表面进行打磨光滑处理，再在经过打磨净化处理的反应釜内壁表面进行喷砂处理，清除反应釜内壁表面的油污垢、氧化层、锈斑和其他杂质，操作应使反应釜内壁表面与反应釜的基体1一致金属色。其中：本实施例中，反应釜10的基体1为不锈钢SUS316L材质，在喷砂处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将所述反应釜的内壁按轮廓形状划分为底部内壁、主体内壁及开口内壁，所述底部内壁、主体内壁及所述开口内壁沿所述反应釜的高度方向自下而上地依次相接；（2）第一道次熔覆加工：采用哈式合金C
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276粉末，通过激光熔覆加工的方式，沿所述反应釜的高度方向自下而上的方向，依次地在所述底部内壁、主体内壁及开口内壁上熔覆形成过渡层，所述过渡层的厚度为1mm～3mm；（3）第二道次熔覆加工：采用哈式合金C
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276粉末，通过激光熔覆加工的方式，沿所述反应釜的高度方向自下而上的方向，在所述过渡层上熔覆形成工作层，所述工作层的厚度为1mm～2mm。2.根据权利要求1所述的高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，采用第一加工参数在所述底部内壁上形成第一过渡层、采用第二加工参数在所述主体内壁上形成第二过渡层、采用第三加工参数在所述开口内壁上形成第三过渡层，所述第一过渡层、第二过渡层及第三过渡层的厚度相同；所述步骤（3）中，采用所述第一加工参数在所述第一过渡层上激光熔覆形成第一工作层、采用所述第二加工参数在所述第二过渡层上激光熔覆形成第二工作层、采用所述第三加工参数在所述第三过渡层上激光熔覆形成第三工作层，所述第一工作层、第二工作层、第三工作层的厚度相同。3.根据权利要求2所述的高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于：所述第一加工参数、第二加工参数及第三加工参数均包括激光功率与激光扫描速度，其中，所述第二加工参数中的激光功率与激光扫描速度均大于所述第一加工参数与所述第三加工参数中的激光功率与激光扫描速度。4.根据权利要求3所述的高温反应釜耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于：所述第一加工参数、所述第三加工参数中，激光功率为2000W...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明娣，卢政，桑云龙，李传柱，张鹏程，
申请(专利权)人：江苏旭阳化工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：