本发明属于钛桶制造技术领域,具体涉及一种钛合金包装桶制造工艺。
背景技术:
钛合金因具有良好的比强度、耐蚀性和耐高温性能等特性,在航空航天、生物医学、舰船、电子等领域得到越来越广泛的应用。液态化工产品大多都具有刺激性气味或容易挥发,一般都是需要装于包装桶内进行储存或运输,现在的包装桶大多为不锈钢包装桶,对于比较昂贵的液晶产品,一般都是采用钛合金包装桶进行储存运输,液晶产品由于价格比较高,与其匹配使用的钛合金包装桶也需要严格按照规格进行制造,特别是对于钛合金包装桶的外表面和内表面质量要求很高,表面处理不好,不但会对内部储存的液料产品质量产生污染,而且还会大大降低钛合金包装桶的耐腐蚀性,降低钛合金包装桶的使用寿命。申请号201810069034.4的发明专利中公开了一种钛合金回转体表面绝缘用镜面抛光方法,该方法采用精车加工和机械抛光结合,依次采用金刚石砂轮、帆布轮 金刚石抛光膏和羊毛轮对钛合金回转体表面进行粗磨、粗抛光和精抛光,使钛及钛合金表面达到镜光效果,但该方法使用多种加工设备、抛光轮和蜡进行多次抛光,过程繁冗,操作不便,提高了加工成本,降低了抛光效率。因此有必要提出改进。
技术实现要素:
本发明解决的技术问题:提供一种钛合金包装桶制造工艺,本发明中钛桶体表面依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,达到了完全镜面效果,提高了抛光质量的均匀性,工艺步骤简单,实施方便,抛光效率高;对于钛桶体内表面处理,首先通过清洗液清洗、ro渗透超纯净水冲洗、烘干后电解抛光液电解、ro渗透超纯净水冲洗,保证彻底去除钛合金桶体内表面的杂质和油污,使表面达到超清洁的目的;然后通过氧化处理,使钛合金桶体表面自然形成一层致密的氧化层,提高了钛桶的耐腐蚀性,延长桶体使用寿命。
本发明采用的技术方案:钛合金包装桶制造工艺,包括以下步骤;
步骤1:下料:将钛合金板材、管材、棒料按照图纸划线,切割出所需部件毛胚,去除边沿毛刺;
步骤2:部件成型加工:采取机械加工方式将组成钛合金包装桶的各部件即上下封头、桶身、底圈、把手、插底管、罐盖、法兰加工成型;
步骤3:内表面抛光:对桶身及上下封头内表面进行检测,依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光对桶身及上下封头内表面进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,使表面粗糙度不高于0.15μm;
步骤4:组焊:将插底管与罐盖、法兰与上封头、把手与上封头、下封头与底圈、桶身与下封头、桶身与上封头分别焊接组焊形成桶体;
步骤5:外表面整体抛光:对桶体外表面进行检测,依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光对桶体外表面进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,使表面粗糙度不高于0.15μm;
步骤6:桶体内壁电解处理:
1)往清洗槽中注入清洗液并加热到55~65℃;
2)将钛专用电解抛光液注入电解槽并加热至55~65℃;
3)将待电解桶体用无尘布在清洗槽中擦洗干净,并浸泡50~60分钟;
4)将桶体从清洗槽中取出,用ro渗透超纯水冲洗干净,保证桶体不能沾有杂质、抛光膏;
5)将电子级超高纯异丙醇在桶内盛装约1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出。
6)将桶放入烘箱内烘干,烘箱温度控制在50~70℃,烘干时间1小时,烘干后准备电解;
7)将烘干后的桶体缓慢浸入电解槽中,待电解液充满整个桶体后,将桶体完全没入电解槽内,保持8~15秒后取出桶体,倒出电解液;
8)用ro渗透超纯水将桶体冲洗干净,完成电解;
9)检验电解后效果,桶体内壁应形成一层致密且厚度均匀的电解层,呈现光亮状且亮度、颜色均匀一致;
步骤7:桶体内壁氧化处理
1)将电解完成的钛桶用加热到55~65℃的清洗液再次擦洗:
2)在桶体内盛装1/3的过滤自来水,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
3)将清洗液加热到65~75℃,注满桶体,然后超声波清洗30min后倒出;
4)将加热到55~65℃的过滤自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
5)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
6)将桶体放入烘箱内烘干,烘干温度控制在50~70℃,烘干时间1小时;
7)目视检验清洗效果,确保桶体无任何污物后,在桶内注满浓度为10%的双氧水,温度保持在45~55℃,放置40~60min后倒出;
9)将加热到55~65℃的过滤自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
10)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
11)将电子级超高纯异丙醇在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
12)将桶放入烘箱内,烘干温度保持在245~255℃,高温烘干180~220min;
13)检验烘干后氧化效果,合格品最终应在桶体内壁电解层之上形成一层致密且呈现金黄色的氧化层,颜色均匀一致,无发白、发黑、发蓝等异色;
步骤8:酸洗:
1)配制钛桶专用复合酸:
2)将浓度30%硝酸,在桶内盛装2/3,摇晃清洗不少于45min后倒出;
3)在桶内装满配制好的钛桶专用复合酸,静置4h后倒出;
4)将过滤后的自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
5)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
6)将桶放入烘箱内烘干,烘干温度保持在130~150℃,烘干时间30~40min;
7)检验酸洗后效果,经酸洗后,桶体内壁颜色应比氧化完成后的金黄色加深且颜色均匀一致,无异色;
步骤9:外观检验:检测桶体表面、焊缝、壁厚是否符合要求;
步骤10:装配:在洁净室内将检验合格的桶体与罐盖、卡箍进行密封组装;
步骤11:保压测试:向桶内充入99.99%的高纯氮气,使桶内压力达到22bar,保压10min,用测漏液检查桶体各处有无泄漏情况;
步骤12:成品洁净处理及包装:将合格品整体外部用干净无尘布擦拭干净后,放入包装袋内真空包装。
进一步地:
上述步骤3和步骤5中,所述龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光的具体步骤如下:
1)对桶身及上下封头内表面或桶体外表面目测检验,检查是否存在表面划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,若有,则使用320目、硬度5p的尼龙轮装在抛光机上,转速控制在不超过2000r/min,对缺陷区域进行粗抛光,直至目测无明显缺陷后,则进入精抛阶段;
2)对经粗抛光处理后的桶身及上下封头内表面或桶体外表面进行精抛:在抛光机上装羊毛轮,转速控制在不超过2000r/min,配合紫色抛光蜡,对部件壁面整体抛光,使其无划伤、无砂眼、无花斑,表面粗糙度不高于0.25μm;
3)对经精抛光处理后的桶身及上下封头内表面或桶体外表面进行超精抛:在抛光机上装黄布轮,转速控制在不超过2000r/min,配合绿色抛光蜡,对部件内壁整体抛光,使其光度、亮度达到统一,无明显差异,表面粗糙度不高于0.15μm。
上述步骤4中,所述组焊的具体步骤:
1)组焊前检查各部件洁净度,有无划伤,砂眼,封头、桶身坡口端面平整,坡口角度均匀;
2)用干净无污物的过滤自来水超声波清洗超声1~2小时,天冷或冬季需加热至50~60℃后进行清洗;
3)再次检查各部件一遍,无任何问题之后使用ro渗透超纯水冲洗干净;
4)将各部件放在烘干箱内烘干,烘箱温度控制在50~70℃,烘干1小时,烘干后放在洁净室架上待用;
5)点组:通过手工氩弧焊将各部件进行点焊组合;
6)桶身与下封头焊接:
a.使用全自动环焊设备将桶身与下封头进行环焊,环焊过程中使用纯度达到99.999%高纯氩气进行气体焊接保护,焊接过后同样使用纯度99.999%高纯氩气进行焊缝降温保护;焊接电流控制在80~90a,焊接电压控制在8~10v,桶体转速控制在0.13~0.16r/min,起始电流控制在70~80a,收弧电流控制在10~20v,收弧时间控制在6~10s,用于气体焊接保护的氩气流量保持在8~10ml/min,用于焊缝降温保护的氩气流量保持在10~12ml/min,桶体转动角度达到365°~375°;
b.焊接完成后一直通高纯氩气保护,直到桶体温度低于50℃后断开保护气,以保证焊缝成型和颜色正常;
7)其他部件焊接
通过手工氩弧焊将插底管焊接到罐盖上,将法兰、把手焊在上封头上,将焊好的桶身与下封头焊接在底圈上;
8)桶体与上封头焊接
a.将经过ro渗透超纯水冲洗,烘箱烘干后的桶体及上封头,进行人工点焊连接;
b.参照桶身与下封头焊接参数,使用全自动环焊设备将桶体与上封头进行环焊,环焊过程中使用纯度达到99.999%高纯氩气进行气体焊接保护,焊接过后同样使用纯度99.999%高纯氩气进行焊缝降温保护;
c.焊接完成后一直通高纯氩气保护,直到桶体温度低于50℃后断开保护气,以保证焊缝成型和颜色正常。
上述步骤6中,所述清洗液是用除油清洗剂和水按照体积比1:6的比例配制。
上述步骤8中,所述钛桶专用复合酸的配制方法:在ro渗透超纯水中依次加入重量百分比为8%~10%的柠檬酸,重量百分比为3%~5%的间硝基苯磺酸,重量百分比为4%~6%的表面活性剂,重量百分比为3%~5%的羟基亚乙基二磷酸,重量百分比为1%~3%的乙二醇单丁醚,重量百分比为1%~3%的六水硝酸镁,轻轻搅拌使其混合均匀,配制完成。
本发明与现有技术相比的优点:
1、本发明通过对桶身及上下封头内表面和桶体外表面依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,使表面粗糙度不高于0.15μm,使其达到了完全镜面效果,提高了抛光质量的均匀性,避免了大面积抛光导致的质量不统一的问题,抛光步骤少,实施方便,抛光效率高;
2、本发明对钛合金桶体内部表面处理,首先通过清洗液清洗、ro渗透超纯净水冲洗、烘干后电解抛光液电解、ro渗透超纯净水冲洗,保证彻底去除钛合金桶体内表面的杂质和油污,使表面达到超清洁的目的;然后通过氧化处理,使钛合金桶体表面自然形成一层极薄的且极稳定的致密的有色氧化层,提高了钛桶的耐腐蚀性和抗吸氢性,工艺质量稳定,且不影响钛本身的生物相容性。
具体实施方式
下面描述本发明的实施例。
钛合金包装桶制造工艺,包括以下步骤;
步骤1:下料:将钛合金板材、管材、棒料按照图纸划线,切割出所需部件毛胚,去除边沿毛刺;
步骤2:部件成型加工:采取机械加工方式将组成钛合金包装桶的各部件即上下封头、桶身、底圈、把手、插底管、罐盖、法兰加工成型;
步骤3:内表面抛光:对桶身及上下封头内表面进行检测,依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光对桶身及上下封头内表面进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,使表面粗糙度不高于0.15μm,通过处理使表面达到了完全镜面效果,提高了抛光质量的均匀性,避免了大面积抛光导致的质量不统一的问题,抛光步骤少,实施方便,抛光效率高。具体步骤如下
1)对桶身及上下封头内表面目测检验,检查是否存在表面划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,若有,则使用320目、硬度5p的尼龙轮装在抛光机上,转速控制在不超过2000r/min,对缺陷区域进行粗抛光,直至目测无明显缺陷后,则进入精抛阶段;
2)对经粗抛光处理后的桶身及上下封头内表面进行精抛:在抛光机上装羊毛轮,转速控制在不超过2000r/min,配合紫色抛光蜡,对部件壁面整体抛光,使其无划伤、无砂眼、无花斑,表面粗糙度不高于0.25μm;
3)对经精抛光处理后的桶身及上下封头内表面进行超精抛:在抛光机上装黄布轮,转速控制在不超过2000r/min,配合绿色抛光蜡,对部件内壁整体抛光,使其光度、亮度达到统一,无明显差异,表面粗糙度不高于0.15μm。
步骤4:组焊:将插底管与罐盖、法兰与上封头、把手与上封头、下封头与底圈、桶身与下封头、桶身与上封头分别焊接组焊形成桶体。所述组焊的具体步骤:
1)组焊前检查各部件洁净度,有无划伤,砂眼,封头、桶身坡口端面平整,坡口角度均匀;
2)用干净无污物的过滤自来水超声波清洗超声1~2小时,天冷或冬季需加热至50~60℃后进行清洗;
3)再次检查各部件一遍,无任何问题之后使用ro渗透超纯水冲洗干净;
4)将各部件放在烘干箱内烘干,烘箱温度控制在50~70℃,烘干1小时,烘干后放在洁净室架上待用;
5)点组:通过手工氩弧焊将各部件进行点焊组合;
6)桶身与下封头焊接:
a.使用全自动环焊设备将桶身与下封头进行环焊,环焊过程中使用纯度达到99.999%高纯氩气进行气体焊接保护,焊接过后同样使用纯度99.999%高纯氩气进行焊缝降温保护;焊接电流控制在80~90a,焊接电压控制在8~10v,桶体转速控制在0.13~0.16r/min,起始电流控制在70~80a,收弧电流控制在10~20v,收弧时间控制在6~10s,用于气体焊接保护的氩气流量保持在8~10ml/min,用于焊缝降温保护的氩气流量保持在10~12ml/min,桶体转动角度达到365°~375°;
b.焊接完成后一直通高纯氩气保护,直到桶体温度低于50℃后断开保护气,以保证焊缝成型和颜色正常;
7)其他部件焊接
通过手工氩弧焊将插底管焊接到罐盖上,将法兰、把手焊在上封头上,将焊好的桶身与下封头焊接在底圈上;
8)桶体与上封头焊接
a.将经过ro渗透超纯水冲洗,烘箱烘干后的桶体及上封头,进行人工点焊连接;
b.参照桶身与下封头焊接参数,使用全自动环焊设备将桶体与上封头进行环焊,环焊过程中使用纯度达到99.999%高纯氩气进行气体焊接保护,焊接过后同样使用纯度99.999%高纯氩气进行焊缝降温保护;
c.焊接完成后一直通高纯氩气保护,直到桶体温度低于50℃后断开保护气,以保证焊缝成型和颜色正常。
步骤5:外表面整体抛光:对桶体外表面进行检测,依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光对桶体外表面进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,使表面粗糙度不高于0.15μm,通过处理使表面达到了完全镜面效果,提高了抛光质量的均匀性,避免了大面积抛光导致的质量不统一的问题,抛光步骤少,实施方便,抛光效率高。具体步骤如下:
1)对桶体外表面目测检验,检查是否存在表面划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,若有,则使用320目、硬度5p的尼龙轮装在抛光机上,转速控制在不超过2000r/min,对缺陷区域进行粗抛光,直至目测无明显缺陷后,则进入精抛阶段;
2)对经粗抛光处理后的桶体外表面进行精抛:在抛光机上装羊毛轮,转速控制在不超过2000r/min,配合紫色抛光蜡,对部件壁面整体抛光,使其无划伤、无砂眼、无花斑,表面粗糙度不高于0.25μm;
3)对经精抛光处理后的桶体外表面进行超精抛:在抛光机上装黄布轮,转速控制在不超过2000r/min,配合绿色抛光蜡,对部件内壁整体抛光,使其光度、亮度达到统一,无明显差异,表面粗糙度不高于0.15μm。
步骤6:桶体内壁电解处理:
1)往清洗槽中注入清洗液并加热到55~65℃,其中,所述清洗液是用除油清洗剂和水按照体积比1:6的比例配制;
2)将钛专用电解抛光液注入电解槽并加热至55~65℃,钛专用电解抛光液为市场上直接购买的产品;
3)将待电解桶体用无尘布在清洗槽中擦洗干净,并浸泡50~60分钟;
4)将桶体从清洗槽中取出,用ro渗透超纯水冲洗干净,保证桶体不能沾有杂质、抛光膏;
5)将电子级超高纯异丙醇在桶内盛装约1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出。
6)将桶放入烘箱内烘干,烘箱温度控制在50~70℃,烘干时间1小时,烘干后准备电解;
7)将烘干后的桶体缓慢浸入电解槽中,待电解液充满整个桶体后,将桶体完全没入电解槽内,保持8~15秒后取出桶体,倒出电解液;
8)用ro渗透超纯水将桶体冲洗干净,完成电解;
9)检验电解后效果,桶体内壁应形成一层致密且厚度均匀的电解层,呈现光亮状且亮度、颜色均匀一致;
步骤7:桶体内壁氧化处理
1)将电解完成的钛桶用加热到55~65℃的清洗液再次擦洗:
2)在桶体内盛装1/3的过滤自来水,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
3)将清洗液加热到65~75℃,注满桶体,然后超声波清洗30min后倒出;
4)将加热到55~65℃的过滤自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
5)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
6)将桶体放入烘箱内烘干,烘干温度控制在50~70℃,烘干时间1小时;
7)目视检验清洗效果,确保桶体无任何污物后,在桶内注满浓度为10%的双氧水,温度保持在45~55℃,放置40~60min后倒出;
9)将加热到55~65℃的过滤自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
10)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
11)将电子级超高纯异丙醇在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
12)将桶放入烘箱内,烘干温度保持在245~255℃,高温烘干180~220min;
13)检验烘干后氧化效果,合格品最终应在桶体内壁电解层之上形成一层致密且呈现金黄色的氧化层,颜色均匀一致,无发白、发黑、发蓝等异色;
本发明首先通过清洗液清洗、ro渗透超纯净水冲洗、烘干后电解抛光液电解、ro渗透超纯净水冲洗,保证彻底去除钛合金桶体内表面的杂质和油污,使表面达到超清洁的目的;然后通过氧化处理,使钛合金桶体表面自然形成一层致密的氧化层,提高了钛桶的耐腐蚀性,工艺简单,且不影响钛本身的生物相容性。
步骤8:酸洗:
1)配制钛桶专用复合酸:所述钛桶专用复合酸的配制方法:在ro渗透超纯水中依次加入重量百分比为8%~10%的柠檬酸,重量百分比为3%~5%的间硝基苯磺酸,重量百分比为4%~6%的表面活性剂,重量百分比为3%~5%的羟基亚乙基二磷酸,重量百分比为1%~3%的乙二醇单丁醚,重量百分比为1%~3%的六水硝酸镁,轻轻搅拌使其混合均匀,配制完成;
2)将浓度30%硝酸,在桶内盛装2/3,摇晃清洗不少于45min后倒出;
3)在桶内装满配制好的钛桶专用复合酸,静置4h后倒出;
4)将过滤后的自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
5)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
6)将桶放入烘箱内烘干,烘干温度保持在130~150℃,烘干时间30~40min;
7)检验酸洗后效果,经酸洗后,桶体内壁颜色应比氧化完成后的金黄色加深且颜色均匀一致,无异色;
步骤9:外观检验:检测桶体表面、焊缝、壁厚是否符合要求;具体的:
1)目视检测桶体表面有无划痕斑点、焊缝高度及抛光度是否符合要求;
2)使用内窥镜对桶体内壁及内焊缝进行目测,检查各项是否符合要求;
3)使用测厚仪和粗糙度仪对桶体壁厚及表面粗糙度进行检测,检查是否符合要求。
步骤10:装配:在洁净室内将检验合格的桶体与罐盖、卡箍进行密封组装;
步骤11:保压测试:向桶内充入99.99%的高纯氮气,使桶内压力达到22bar,保压10min,用测漏液检查桶体各处有无泄漏情况;
步骤12:成品洁净处理及包装:将合格品整体外部用干净无尘布擦拭干净后,放入包装袋内真空包装。
上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化,均应包括在本发明权利要求范围之内。
1.钛合金包装桶制造工艺,其特征在于:包括以下步骤;
步骤1:下料:将钛合金板材、管材、棒料按照图纸划线,切割出所需部件毛胚,去除边沿毛刺;
步骤2:部件成型加工:采取机械加工方式将组成钛合金包装桶的各部件即上下封头、桶身、底圈、把手、插底管、罐盖、法兰加工成型;
步骤3:内表面抛光:对桶身及上下封头内表面进行检测,依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光对桶身及上下封头内表面进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,使表面粗糙度不高于0.15μm;
步骤4:组焊:将插底管与罐盖、法兰与上封头、把手与上封头、下封头与底圈、桶身与下封头、桶身与上封头分别焊接组焊形成桶体;
步骤5:外表面整体抛光:对桶体外表面进行检测,依次通过尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光对桶体外表面进行抛光处理,使其表面不存在划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,使表面粗糙度不高于0.15μm;
步骤6:桶体内壁电解处理:
1)往清洗槽中注入清洗液并加热到55~65℃;
2)将钛专用电解抛光液注入电解槽并加热至55~65℃;
3)将待电解桶体用无尘布在清洗槽中擦洗干净,并浸泡50~60分钟;
4)将桶体从清洗槽中取出,用ro渗透超纯水冲洗干净,保证桶体不能沾有杂质、抛光膏;
5)将电子级超高纯异丙醇在桶内盛装约1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出。
6)将桶放入烘箱内烘干,烘箱温度控制在50~70℃,烘干时间1小时,烘干后准备电解;
7)将烘干后的桶体缓慢浸入电解槽中,待电解液充满整个桶体后,将桶体完全没入电解槽内,保持8~15秒后取出桶体,倒出电解液;
8)用ro渗透超纯水将桶体冲洗干净,完成电解;
9)检验电解后效果,桶体内壁应形成一层致密且厚度均匀的电解层,呈现光亮状且亮度、颜色均匀一致;
步骤7:桶体内壁氧化处理
1)将电解完成的钛桶用加热到55~65℃的清洗液再次擦洗:
2)在桶体内盛装1/3的过滤自来水,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
3)将清洗液加热到65~75℃,注满桶体,然后超声波清洗30min后倒出;
4)将加热到55~65℃的过滤自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
5)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
6)将桶体放入烘箱内烘干,烘干温度控制在50~70℃,烘干时间1小时;
7)目视检验清洗效果,确保桶体无任何污物后,在桶内注满浓度为10%的双氧水,温度保持在45~55℃,放置40~60min后倒出;
9)将加热到55~65℃的过滤自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
10)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
11)将电子级超高纯异丙醇在桶内盛装1/3,摇晃涮洗不少于5min后倒出;
12)将桶放入烘箱内,烘干温度保持在245~255℃,高温烘干180~220min;
13)检验烘干后氧化效果,合格品最终应在桶体内壁电解层之上形成一层致密且呈现金黄色的氧化层,颜色均匀一致,无发白、发黑、发蓝等异色;
步骤8:酸洗:
1)配制钛桶专用复合酸:
2)将浓度30%硝酸,在桶内盛装2/3,摇晃清洗不少于45min后倒出;
3)在桶内装满配制好的钛桶专用复合酸,静置4h后倒出;
4)将过滤后的自来水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
5)将ro渗透超纯水,在桶内盛装1/3,摇晃涮洗3次,每次不少于5min后倒出;
6)将桶放入烘箱内烘干,烘干温度保持在130~150℃,烘干时间30~40min;
7)检验酸洗后效果,经酸洗后,桶体内壁颜色应比氧化完成后的金黄色加深且颜色均匀一致,无异色;
步骤9:外观检验:检测桶体表面、焊缝、壁厚是否符合要求;
步骤10:装配:在洁净室内将检验合格的桶体与罐盖、卡箍进行密封组装;
步骤11:保压测试:向桶内充入99.99%的高纯氮气,使桶内压力达到22bar,保压10min,用测漏液检查桶体各处有无泄漏情况;
步骤12:成品洁净处理及包装:将合格品整体外部用干净无尘布擦拭干净后,放入包装袋内真空包装。
2.根据权利要求1所述的钛合金包装桶制造工艺,其特征在于:上述步骤3和步骤5中,所述尼龙轮粗抛光、羊毛轮精抛光和黄布轮超精抛光的具体步骤如下
1)对桶身及上下封头内表面或桶体外表面目测检验,检查是否存在表面划伤、砂眼、花斑、粗纹的缺陷,若有,则使用320目、硬度5p的尼龙轮装在抛光机上,转速控制在不超过2000r/min,对缺陷区域进行粗抛光,直至目测无明显缺陷后,则进入精抛阶段;
2)对经粗抛光处理后的桶身及上下封头内表面或桶体外表面进行精抛:在抛光机上装羊毛轮,转速控制在不超过2000r/min,配合紫色抛光蜡,对部件壁面整体抛光,使其无划伤、无砂眼、无花斑,表面粗糙度不高于0.25μm;
3)对经精抛光处理后的桶身及上下封头内表面或桶体外表面进行超精抛:在抛光机上装黄布轮,转速控制在不超过2000r/min,配合绿色抛光蜡,对部件内壁整体抛光,使其光度、亮度达到统一,无明显差异,表面粗糙度不高于0.15μm。
3.根据权利要求1所述的钛合金包装桶制造工艺,其特征在于:上述步骤4中,所述组焊的具体步骤:
1)组焊前检查各部件洁净度,有无划伤,砂眼,封头、桶身坡口端面平整,坡口角度均匀;
2)用干净无污物的过滤自来水超声波清洗超声1~2小时,天冷或冬季需加热至50~60℃后进行清洗;
3)再次检查各部件一遍,无任何问题之后使用ro渗透超纯水冲洗干净;
4)将各部件放在烘干箱内烘干,烘箱温度控制在50~70℃,烘干1小时,烘干后放在洁净室架上待用;
5)点组:通过手工氩弧焊将各部件进行点焊组合;
6)桶身与下封头焊接:
a.使用全自动环焊设备将桶身与下封头进行环焊,环焊过程中使用纯度达到99.999%高纯氩气进行气体焊接保护,焊接过后同样使用纯度99.999%高纯氩气进行焊缝降温保护;焊接电流控制在80~90a,焊接电压控制在8~10v,桶体转速控制在0.13~0.16r/min,起始电流控制在70~80a,收弧电流控制在10~20v,收弧时间控制在6~10s,用于气体焊接保护的氩气流量保持在8~10ml/min,用于焊缝降温保护的氩气流量保持在10~12ml/min,桶体转动角度达到365°~375°;
b.焊接完成后一直通高纯氩气保护,直到桶体温度低于50℃后断开保护气,以保证焊缝成型和颜色正常;
7)其他部件焊接
通过手工氩弧焊将插底管焊接到罐盖上,将法兰、把手焊在上封头上,将焊好的桶身与下封头焊接在底圈上;
8)桶体与上封头焊接
a.将经过ro渗透超纯水冲洗,烘箱烘干后的桶体及上封头,进行人工点焊连接;
b.参照桶身与下封头焊接参数,使用全自动环焊设备将桶体与上封头进行环焊,环焊过程中使用纯度达到99.999%高纯氩气进行气体焊接保护,焊接过后同样使用纯度99.999%高纯氩气进行焊缝降温保护;
c.焊接完成后一直通高纯氩气保护,直到桶体温度低于50℃后断开保护气,以保证焊缝成型和颜色正常。
4.根据权利要求1所述的钛合金包装桶制造工艺,其特征在于:上述步骤6中,所述清洗液是用除油清洗剂和水按照体积比1:6的比例配制。
5.根据权利要求1所述的钛合金包装桶制造工艺,其特征在于:上述步骤8中,所述钛桶专用复合酸的配制方法:在ro渗透超纯水中依次加入重量百分比为8%~10%的柠檬酸,重量百分比为3%~5%的间硝基苯磺酸,重量百分比为4%~6%的表面活性剂,重量百分比为3%~5%的羟基亚乙基二磷酸,重量百分比为1%~3%的乙二醇单丁醚,重量百分比为1%~3%的六水硝酸镁,轻轻搅拌使其混合均匀,配制完成。
技术总结