铸管及大型铸件的浸渗方法及设备技术

一种适于铸管及大型铸件泄漏修复的局部浸渗方法及设备，其特征是将密封室［９］的开口对准铸件［１１］泄漏处的表面并以密封胶圈［１０］使之密封和用夹具［１２］紧固，然后通过工作系统施加压力将贮液罐［５］中的浸渗剂［６］经密封室［９］压入泄漏外的孔隙中，浸渗后，启动回液系统将管路［７］及密封室［９］中剩余浸渗剂［６］送回贮液罐［５］；设备主体装在小车上，便于移动至待浸渗件旁进行局部浸渗处理；本发明专利技术设备结构简单、易操作、成本低、效率高、浸渗剂损耗极小。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铸件缺陷的修复，具体涉及受压铸件的泄漏缺陷用局部浸渗的方法进行修复。通常对受压铸件泄漏处的修复采用整体浸渗，即将铸件放入压力罐内，然后密封抽真空，使浸渗剂吸入铸件泄漏处孔隙中，由于压力罐属压力容器，考虑设备、厂房的投资和安全因素，不可能制作得很大，故整体浸渗只适用于中小件。专利文献昭62-282829中公开了一种非整体浸渗的方法，即通过喷咀喷射高压浸渗剂至与喷咀相密封的铸件空间，使浸渗剂通过铸件空间压入铸件孔隙中，此法比整体浸渗节省浸渗剂，而且设备也小型化，它主要用于逐个浸渗具有一定存液空间的中、小铝铸件。另有一种用于大件的内压浸渗方法，即将铸件留一个通口，其余开口全部密封，然后从通口将浸渗剂装满铸件内腔并施加压力使浸渗剂压入泄漏孔隙中，此法对铸件泄漏修复的效果好，但是用在数米长的铸管或大型壳体铸件时，浸渗剂损耗大、生产效率低，故未能得到广泛应用。本专利技术的目的是提供一种适用于铸管及大型铸件的操作简便、浸渗剂损耗小的局部浸渗方法;本专利技术另一个目的是为实现上述局部浸渗方法而提供一种结构简单、成本低、方便使用的局部浸渗设备。本专利技术的目的是这样实现的将局部浸渗设备的密封室之开口对准铸管或大型铸件的泄漏表面，并用密封胶圈将密封室开口周圈与泄漏表面之间密封，再用夹具将密封室紧固在泄漏处，然后，局部浸渗设备的工作系统施加压力通过密封室一侧的管路将贮液罐内的浸渗剂压入密封室，经过一定保压时间，浸渗剂通过泄漏表面被压入泄漏处的孔隙中，浸渗之后，启动回液系统加压，使密封室及管路中的剩余浸渗剂返回贮液罐，整个过程浸渗剂的损耗极小;本专利技术浸渗设备的主体安置在小车上，可方便地移至有泄漏的铸管或大型铸件旁进行局部浸渗处理。下面结合附图详述本专利技术附图说明图1是浸渗设备对铸件(铸管)进行局部浸渗时的示意图;图2是本方法的工艺流程图。本专利技术的浸渗设备由工作系统、密封室〔9〕、密封胶圈〔10〕、夹具〔12〕、回液工作系统和小车(未示出)组成，工作系统主要包括分水滤气器〔1〕、调压阀〔2〕、压力表〔3〕、换向阀〔4〕、贮液罐〔5〕、液面指示器〔8〕，它们依次序安装在管路〔7〕上，其尾部管路与密封室〔9〕一侧相连通;回液系统主要包括调压阀〔2〕、压力表〔3〕、换向阀〔4〕、旋塞〔13〕，它们依次序安装在另一条管路〔7〕上，其首部管路通过三通管接头与分水滤气器〔1〕相连通，尾部管路与密封室〔9〕另一侧相连通;夹具〔12〕用销轴与密封室〔9〕两侧销耳相连;工作系统、密封室〔9〕、回液系统形成一个环形回路，形成环形回路的设备主体安置在小车上，以便移送到有泄漏的铸管或大型铸件〔11〕旁进行局部浸渗处理。局部浸渗设备中的分水滤气器〔1〕通过三通管接头与工作系统、回液系统管路〔7〕相连通外，另一端则接压缩空气气源，如压缩空气管路或小型空压机的压缩空气出口;调压阀〔2〕分别用于调整浸渗工作压力和回液压力，工作压力根据铸件〔11〕泄漏处厚度、拟保压的时间、浸渗剂〔6〕的种类所具有的粘度来选择调整，回液压力则低于浸渗工作压力、略高于大气压;液面显示器〔8〕是显示贮液罐〔5〕内浸渗剂〔6〕液面高度位置的，以便决定何时向贮液罐〔5〕内添加浸渗剂〔6〕;密封室〔9〕为具有一面开口的容器，其开口周圈的形状和曲率与待浸渗件泄漏处表面相一致，目的是在使用密封胶圈〔10〕之后，能使密封室〔9〕的周圈与铸件〔11〕的泄漏表面之间密封，因此，可根据受压铸件的品种规格设计出多种型号规格的密封室〔9〕，如铸管用的浸渗处理密封室的弧形开口可按铸管之曲率半径大小分别设计制造几种，使用时只需更换相应的密封室即可;同理，将密封室〔9〕紧固于泄漏铸件〔11〕表面的夹具〔12〕也是依据铸件〔11〕形状利于紧固的位置来设计其结构的，如销轴丝杠类夹具;回液系统的旋塞〔13〕至换向阀〔4〕之间的管路〔7〕连接旋塞〔13〕的一端为透明胶管，用以观察浸渗剂〔6〕是否充满了密封室〔9〕;密封用的密封胶圈〔10〕是断面形状为平面的密封胶圈。上述程序中的浸渗前准备工作-对泄漏处表面的清理、干燥可用常规的方法，浸渗之后的固化处理则按所用浸渗剂的使用说明书进行，本专利技术的要点在浸渗程序(1)、装卡密封室-将密封室〔9〕的开口对准待浸渗的铸管或大型铸件〔11〕的泄漏表面，同时用密封胶圈〔10〕将密封室〔9〕开口周圈与泄漏表面之间密封，然后用夹具〔12〕将密封室〔9〕紧固在泄漏处;(2)、注浸渗剂-分水滤气器〔1〕接上气源，压缩空气按箭头所指方向进入工作系统和回液系统的管路〔7〕，分别调整两系统的调压阀〔2〕使系统管路压力达到预定的数值，打开回液系统的旋塞〔13〕和提拉换向阀〔4〕，使密封室〔9〕、旋塞〔13〕和换向阀〔4〕通大气，按下工作系统的换向阀〔4〕，压缩空气进入贮液罐〔5〕使浸渗剂〔6〕通过液面显示器〔8〕进入密封室〔9〕，当浸渗剂〔6〕从密封室〔9〕通过旋塞〔13〕出现在透明胶管中时，立即关闭旋塞〔13〕，表示密封室〔9〕已充满浸渗剂〔6〕;(3)、加压浸渗-此步骤是紧接上一步骤的，因关闭旋塞〔13〕后，工作系统压力上升，至浸渗工作压力则保压一段时间，密封室〔9〕内的浸渗剂〔6〕在压力作用下压入铸件〔11〕泄漏处的孔隙中，本步骤保压时间与压力之间的关系在后面详细说明;(4)、回液-加压浸渗完毕(即保压时间到)，提拉工作系统的换向阀〔4〕使之通大气，工作系统压力下降，再打开回液系统的旋塞〔13〕和按下换向阀〔4〕，回液系统管路〔7〕的回液压力将密封室〔9〕及工作系统管路〔7〕中剩余的浸渗剂〔6〕送回贮液罐〔5〕;(5)、卸密封室-浸渗处理完毕，将夹具〔12〕松开，卸下密封室〔9〕和密封胶圈〔10〕，并将它们和夹具安放在小车上备下次使用。关于加压浸渗时的工作压力我们是这样来选择的局部浸渗工作压力的保持时间即浸渗剂填毛细管(泄漏孔隙)过程的时间，根据粘性液体沿圆管平流运动的泊肃叶(Poiseuille)公式V＝ (△P)/(8ul) πr4t……①式中v-管内流过液体的体积△P-液体流入与流出圆管两侧的压力差(即称浸渗工作压力)u-液体的粘度r-圆管的半径l-圆管的长度因为液体填满毛细管时即v＝πr2l，故让液体充满毛细管的时间为 即工作压力 △P＝ (8u12)/(r2t) …… ③式③说明工作压力与铸件泄漏处厚度的平方成正比、保压时间成反比、浸渗剂粘度成正比。取铸件厚度为10mm，理想状态下l＝10mm，即直通孔，浸渗剂粘度η在38C·p时，最小孔隙孔径为0.5μm、压力差△P＝0.1MPa，计算得出t＝20min，如果考虑孔隙毛细管弯曲系数X(取X＝π/2)，t则为35分钟，若再考虑毛细管的沿程阻力等因素，t应大于35分钟，我们取压力差保持时间在50分钟以上。当浸渗压力△P＝0.5MPa时，由公式可得知压力提高5倍，时间则为原来的1/5，即在0.5MPa压力下，保压时间t＝10min，如果△P＝0.35MPa，则t≈15min。本专利技术应用例对铸铁管泄漏处进行局部浸渗处理，铸铁管规格Dg100～Dg600mm、9种浸渗剂使用本申请人专利技术的WJJ8201高效硅酸盐胶体浸渗剂工作压力0.35MPa保压时间15min固化温度120℃加热方式电热风加热器对浸渗处加热一次浸渗合格率8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于铸管及大型铸件受压泄漏处修复的局部浸渗方法，包括泄漏处表面的清理和干燥、装卡密封室、局部加压浸渗、回液、卸密封室、固化，其特征在于：ａ将浸渗设备密封室之开口对准泄漏处的表面，同时用密封胶圈将开口周围与泄漏表面密封，并用夹具将密封室紧固在泄漏处；ｂ浸渗设备的工作系统加压，将贮液罐内的浸渗剂通过密封室一侧的管路压入密封室，并保持工作压力一定时间，使浸渗剂通过泄漏表面压入泄漏处的孔隙中；ｃ浸渗处理后，浸渗设备的回液系统加压，使密封室及工作系统管路中的剩余浸渗剂返回贮液罐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马宗浩，张成恩，余叔庸，张雄强，张，
申请(专利权)人：湖南省机械研究所，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]