【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种海上油管制造，具体是一种基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法。
技术介绍
1、漂浮软管结构复杂且常年漂浮于海面上，极易受到风、浪、流等环境载荷的作用产生疲劳破坏而造成原油泄漏。漂浮软管中的钢丝骨架层中的螺旋形钢丝在漂浮软管工作中承受着主要的载荷，钢丝骨架层是缠绕在帘线承压层表面的，钢丝骨架层中的螺旋形钢丝被橡胶所包裹，橡胶与螺旋形钢丝之间的粘合性强不强，直接会影响到漂浮软管的使用寿命，当橡胶与螺旋形钢丝的粘合性差时，橡胶与螺旋形钢丝的一体化程度会差一下，在受到外界风、浪、流冲击下，橡胶与螺旋形钢丝有时会存在相对滑动的情形，从而造成漂浮软管内部的微损伤。因此，如何增强橡胶与螺旋形钢丝之间的粘合性，是提升漂浮软管质量的主要因素。
2、漂浮软管结构中的任何一种骨架材料若不解决与橡胶的粘合，是不能在橡胶制品中应用的，钢丝也是如此。改进橡胶与钢丝的粘合性能，现有技术主要是从两方面进行改进：第一、在钢丝表面增设镀层，并对镀层成分的进行改进；第二、橡胶的类型以及硫化体系对粘合材料的影响。尽管现有技术已提升了钢丝与橡胶的粘合能力，漂浮软管的使用寿命也得到延长，继续提升钢丝与橡胶的粘合能力，仍然是提升漂浮软管质量、增强漂浮软管疲劳寿命的主要因素。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法。本方法使钢丝与橡胶之间的粘合能力得到明显的增强，从而提升了漂浮软管质量、增强了漂浮软管疲劳寿命。
2、为解
3、基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，包括以下步骤：
4、s1、在钢丝表面喷涂粘合涂层：对钢丝的表面进行毛化处理，利用火焰喷枪在钢丝的表面进行粘合涂层的喷涂，所述粘合涂层用以提高钢丝与橡胶之间的粘合能力；
5、s2、封孔处理：粘合涂层喷涂完成后，将封孔剂涂在钢丝表面，将粘合涂层中的孔隙封闭；
6、s3、固化处理：将封孔处理后的钢丝置入加热炉中进行加热固化，加热固化时间为45±5分钟，加热温度为150～170℃；
7、s4、在钢丝粘合涂层的表面创设微型沟：利用短脉冲激光器在钢丝粘合涂层表面进行激光烧蚀，形成螺旋状微型沟，短脉冲激光的功率密度为3.70×10³～4.90×10³w/mm²，螺旋状微型沟的螺距为40～60μm；
8、s5、深化微型沟：微型沟创设完成并降至常温后，利用短脉冲激光器在钢丝粘合涂层表面沿着微型沟进行激光烧蚀，短脉冲激光的功率密度为5.10×10³～6.90×10³w/mm²；
9、s6、微型沟造型：微型沟深化完成并降至常温后，利用短脉冲激光器在钢丝粘合涂层表面沿着微型沟进行激光烧蚀，烧蚀形成的喷射物堆积在微型沟内的两侧壁上，微型沟的沟宽变窄；短脉冲激光的功率密度为7.10×10³～8.90×10³w/mm²；
10、s7、绕制橡胶填充底层：在帘线承压层的表面缠绕胶带，胶带缠绕2-4层后形成了橡胶填充底层；
11、s8、在橡胶填充底层的表面绕制钢丝：将固化处理后的钢丝绕制在橡胶填充底层的表面，形成螺旋状钢丝，缠绕过程中，确保钢丝的张力均匀；
12、s9、在螺旋状钢丝的表面绕制橡胶填充表层：在螺旋状钢丝的表面缠绕胶带，胶带缠绕6-8层后形成了橡胶填充表层，所述胶带所用的材料与步骤s4中的胶带相同。
13、进一步地，步骤s1中，所述粘合涂层所用的喷涂材料各组分的质量百分比含量为：c为0.6%-0.8%、si为0.3%-0.5%、mn为0.7%-0.9%、s为0.01%-0.03%、cr为0.04%-0.06%、余量为cu。
14、进一步地，步骤s2中，封孔剂采用的是硅酸乙酯。
15、进一步地，步骤s3中，加热固化时间为45分钟，加热温度为160℃。
16、进一步地，步骤s4中，短脉冲激光的功率密度为4.30×10³w/mm²，螺旋状微型沟的螺距为50μm。
17、进一步地，步骤s5中，短脉冲激光的功率密度为6.00×10³w/mm²。
18、进一步地，步骤s6中，短脉冲激光的功率密度为8.00×10³w/mm²。
19、进一步地，步骤s7中，所述橡胶填充底层是由以下质量百分比的的组份构成：4%-8%环氧树脂、8%-12%二辛脂、2%-4%氧化镁、余量为丁苯橡胶。
20、进一步地，步骤s1中，所述喷枪的氧气流量为100l/min；载气流量为1l/min；燃料流量为5l/h；燃烧室压力为0.8mpa；喷射距离为140mm。
21、进一步地，所述短脉冲激光器均采用纳秒脉冲激光器、皮秒激光器或飞秒激光器。
22、本专利技术的有益效果在于：
23、本专利技术在钢丝表面喷涂粘合涂层后，大大增强了橡胶与螺旋形钢丝之间的粘合性，提升了海面漂浮输油软管的产品质量；尤其是利用短脉冲激光在钢丝粘合涂层上创设螺旋状微型沟，从而不仅增大了钢丝粘合表层的粗糙度，还增大了粘接面积，增强了钢丝粘合表层与橡胶之间粘接界面的机械互锁能力，经检测，钢丝与橡胶之间的粘接强度由原来的5.33 mpa，增强为32.76 mpa,使钢丝与橡胶之间的粘合能力得到明显的增强，从而提升了漂浮软管质量、增强了漂浮软管疲劳寿命。
24、本专利技术对钢丝骨架层中的橡胶材料进行改进，橡胶硫化后进一步增强了与钢丝的粘合性。
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1.一种基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S1中，所述粘合涂层所用的喷涂材料各组分的质量百分比含量为：C为0.6%-0.8%、Si为0.3%-0.5%、Mn为0.7%-0.9%、S为0.01%-0.03%、Cr为0.04%-0.06%、余量为CU。
3.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S2中，封孔剂采用的是硅酸乙酯。
4.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S3中，加热固化时间为45分钟，加热温度为160℃。
5.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S4中，短脉冲激光的功率密度为4.30×10³W/mm²，螺旋状微型沟的螺距为50μm。
6.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S5中，短脉
7.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S6中，短脉冲激光的功率密度为8.00×10³W/mm²。
8.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S7中，所述橡胶填充底层是由以下质量百分比的的组份构成：4%-8%环氧树脂、8%-12%二辛脂、2%-4%氧化镁、余量为丁苯橡胶。
9.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤S1中，所述喷枪的氧气流量为100L/min；载气流量为1L/min；燃料流量为5L/h；燃烧室压力为0.8MPa；喷射距离为140mm。
10.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：所述短脉冲激光器均采用纳秒脉冲激光器、皮秒激光器或飞秒激光器。
...【技术特征摘要】
1.一种基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤s1中，所述粘合涂层所用的喷涂材料各组分的质量百分比含量为：c为0.6%-0.8%、si为0.3%-0.5%、mn为0.7%-0.9%、s为0.01%-0.03%、cr为0.04%-0.06%、余量为cu。
3.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤s2中，封孔剂采用的是硅酸乙酯。
4.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤s3中，加热固化时间为45分钟，加热温度为160℃。
5.根据权利要求1所述的基于短脉冲激光造型的漂浮油管钢丝骨架层的生产方法，其特征在于：步骤s4中，短脉冲激光的功率密度为4.30×10³w/mm²，螺旋状微型沟的螺距为50μm。
6.根据权利要求1所述的基于短...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永康，吴平，周志杰，
申请(专利权)人：江苏西沙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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