【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术属于不锈钢高能束表面改性，具体涉及一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法。
技术介绍
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技术介绍
1、随着制造业的发展，当前对于板式换热器的需求量仍然保持上升阶段，如何快速、洁净的增加板式换热器的表面积是提高国民经济的重要课题。304不锈钢为常见的一种奥氏体不锈钢，它机械加工性能好，被广泛用于医疗器械、工业家具装饰行业和食品医疗行业等。但随着社会工业的发展，板式换热器零件需要提高自身的表面积来增加换热效果，普通的增加其他材料来增大表面积方式已经不能满足日益发展的的工业要求，且粘附性不能满足需求。为解决这一问题，延长工件使用寿命，增加换热器的换热效果，通常对工件进行表面造型处理，以提高表面的面积以及耐磨性。传统的增加表面积处理有喷丸毛化、电火花毛化、激光微造型等，但这些强化方法，因耗时费力、成本高、污染严重等诸多原因，使其在实际应用中受到限制。因此，探索更高效、更低成本、更环保的处理工艺是一种必然趋势。
2、电子束表面造型处理是通过电子束作用于材料表面使材料浅表层发生强烈的熔化现象，材料升温熔化形成熔池后，电子束会在磁场控制下快速移动到金属表面其他位置，在表面张力以及金属蒸汽压力的共同作用下，熔化的液态金属向电子束束流移动的反方向流动，并在熔池后方快速冷却凝固。随着束流的重复扫描，熔池前端的金属被不断转移至熔池后端，经过不断的堆积、冷却与凝固，熔池后端逐渐形成一定形状和大小的“凸起”，产生表面造型效果。与其它材料表面造型技术相比，电子束表面改性处理优点为：
3、(1)功率密
4、(2)在真空条件下进行，对金属保护好，可以获得较高的结合力和性能，从而保证质量。
5、因此，本专利提出采用扫描电子束表面造型方法对304不锈钢进行表面造型，电子束表面造型是通过电子束轰击材料表面，使得材料表面温度迅速升高，在表面张力以及金属蒸汽压力的共同作用下，经过不断的堆积、冷却与凝固，熔池后端逐渐形成一定形状和大小的“凸起”，产生表面造型效果。，并将机理研究与实验结论应用于其他金属材料表面改性中，扩展高能束材料表面加工领域。
技术实现思路
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技术实现思路
1、本专利技术的目的是：
2、本专利技术将304不锈钢加工成固定尺寸形状，采用金相抛光机进行打磨，得到试样；再通过扫描电子束表面改性处理得到试样成品。本专利技术在有效提升试块表面面积和体积，具有极好的实际应用场景。
3、为解决上诉问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，包括以下步骤：
4、1、一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，包括以下步骤：
5、步骤1：前处理，对试块工件进行切割、铣削，加工成固定尺寸形状，然后用超声波清洗机对加工后的工件进行清洗，去除表面油污与杂质。
6、步骤1结束后进行步骤2；
7、步骤2：试样制备，使用金相抛光机从600目砂纸逐次打磨至3000目并进行抛光处理。
8、步骤2结束后进行步骤3；
9、步骤3：电子束处理，将试样放置于电子束焊机的热加工室内，进行抽真空，使得电子枪室真空度为1.33×10-3pa，加工室真空度为5×10-2pa。设定电子束焊机工艺参数，电子束加速电压为150kv，聚焦电流为390ma，电子束束流为10ma，束源移速为10mm/s，电子束束斑半径为0.3mm。然后将处理后的试样切割成小块，使用超声波清洗机对试块进行清洗，并进行金相制样，得到成品。
10、步骤3结束后进行步骤4；
11、步骤4：微观组织与形貌测试，利用quanta feg450场发射扫描电子显微镜(sem)观测试样微观结构，利用奥林巴斯ols4100激光显微镜观察扫描后的形貌。
12、2、根据权利要求1所述的一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，特征在于：步骤1前需进行切割处理，将304不锈钢工件切割成10mm×15mm×5mm的试块，并进行金相抛光.
13、3、根据权利要求1所述的一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，特征在于：步骤3中高电压电子束集中下束进行表面造型。
14、4、根据权利要求1所述的一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，特征在于：步骤3中采用高电压电子束集中下束对试样进行表面造型可以纯净快速的增加材料表面积，且增加的为本身材料，结合性好。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、1.本专利技术采用高电压电子束集中下束对304不锈钢表面进行表面造型，可有效提升材料表面积，且结合性好，增加的面积由自身材料组成，避免外来杂质。本专利技术采用高电压电子束集中下束处理方式，能量密度大，使304不锈钢快速加热达到材料熔点，在表面张力以及金属蒸汽压力的共同作用下，熔化的液态金属向电子束束流移动的反方向流动，并在熔池后方快速冷却凝固。随着束流的重复扫描，熔池前端的金属被不断转移至熔池后端，经过不断的堆积、冷却与凝固，熔池后端逐渐形成一定形状和大小的“凸起”，产生表面造型效果。
17、2.本专利技术关于高电压电子束集中下束处理304不锈钢的过程是在真空加工室内进行，可保证加工过程环境无污染，避免304不锈钢与外界接触；同时能量传递介质为电子，具有能量转换高、作用效果好等特点。
18、3.本专利技术制备的304不锈钢表面造型高度提高了400μm，宽度增加3000μm，单位体积增加2.4×106μm3，表面积增加2.84％，可有效提高换热性能。
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1.一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，特征在于：步骤1前处理需进行切割与铣削处理，将304不锈钢工件切割成10mm×10mm×10mm的试块，并进行金相抛光。
3.根据权利要求1所述的一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，特征在于：步骤3采用高电压的电子束集中下束进行表面造型处理。
4.根据权利要求1所述的一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，特征在于：步骤3处理后材料表面会获得洁净的自凸起造型，增加材料表面面积。
【技术特征摘要】
1.一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种快速无杂质增大板式换热器表面积的方法，特征在于：步骤1前处理需进行切割与铣削处理，将304不锈钢工件切割成10mm×10mm×10mm的试块，并进行金相抛光。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，张晶，赵欢，严海玲，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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