搪玻璃反应釜的“底胚”(或称“坯体”、“钢胎”)是设备的基础,其质量直接决定了搪玻璃釉层的结合强度、耐久性和最终产品的安全性。对底胚的要求极为严格,可以概括为 “材、形、焊、面、检” 五个核心方面。
以下是详细的要求盘点:
底胚必须使用 “搪玻璃专用钢板” ,绝非普通碳钢。
钢种与成分:
硅(Si)含量不能过低:需要一定的硅含量(通常>0.15%)以保证钢材的“搪烧稳定性”,增强与瓷釉的密着性。
严格控制有害元素:磷(P)、硫(S)含量必须极低,以减少钢材的冷脆性和热脆性,防止在制造和搪烧过程中产生裂纹。
限制合金元素:钛(Ti)、铌(Nb)等稳定化元素需要精确控制,以优化钢材的微观组织。
低碳镇静钢:必须是优质低碳钢(如Q245R或特定牌号的搪玻璃钢),碳含量通常控制在 ≤0.08%。低碳能有效防止在高温烧成时碳元素与瓷釉发生反应产生CO/CO₂气体,这是导致“鳞爆”(瓷层呈鱼鳞状爆裂)的主要诱因。
微量元素控制:
机械性能:
要求钢材具有均匀的晶粒结构和良好的延展性,以保证在多次高温搪烧(通常820-930℃)后,不会因晶粒粗大或相变而产生过大的变形或应力。
底胚的结构设计必须充分考虑瓷釉的流动性和热应力分布。
避免应力集中:
所有转角必须是圆弧过渡:封头与筒体的连接、开孔边缘、支撑件焊接处等,必须有足够大的内圆角半径(R≥10mm,越大越好)。尖锐的棱角会导致瓷釉在烧成时流淌不均,形成局部过薄或堆积,且在冷却时产生巨大应力,成为爆瓷的起点。
开孔与内件:
开孔应尽量规整、分散,避免孔间距过小。
人孔、接管等开口边缘必须打磨成圆滑过渡。
内部附件(如挡板、盘管)与筒体的焊接接头也必须平滑过渡,不允许存在咬边、未焊透等缺陷。
夹套设计:
传统夹套与内筒体的焊接需特别注意,需采用全焊透结构。现代设计中,蜂窝夹套或半管夹套因其对筒体变形影响小、传热效率高,越来越受欢迎,对保证搪玻璃质量更有利。
这是将合格钢材转化为合格底胚的关键工序。
成型工艺:
封头应采用冷冲压或旋压成型,避免热成型导致的氧化皮和晶粒变化。成型后需进行正火处理,以消除内应力、均匀化组织。
焊接工艺(核心要求):
100%连续满焊,不允许有断点、漏焊。
焊缝表面必须与母材平滑过渡,无咬边、焊瘤、凹坑、气孔、夹渣。焊缝余高需打磨至与母材齐平或圆滑过渡。
焊缝内部质量:需进行100%无损检测(通常为射线检测RT或超声检测UT),确保无任何可能残留气体或缺陷的内部裂纹、未熔合、气孔等。
焊材匹配:必须使用与母材成分匹配的专用搪玻璃焊条(通常为超低碳焊材)。
焊缝质量:
焊后热处理:所有焊接成型的底胚在搪烧前必须进行整体消除应力退火处理,以释放制造和焊接产生的巨大内应力。
搪烧前,底胚表面必须达到“绝对清洁和适度粗糙”的状态。
除油脱脂:彻底清除所有油污、油脂。
喷砂(抛丸)处理:
使用石英砂或钢丸,将内表面处理成均匀的、无金属光泽的银白色粗糙表面。
粗糙度(Ra值)需控制在合理范围(通常20-80μm),既增加瓷釉的机械咬合面积,又保证瓷釉能均匀流淌覆盖。
喷砂后必须立即进入下道工序,防止二次生锈或污染。
底胚在送去上釉前,需经过严格检验:
几何尺寸检验:符合图纸要求,椭圆度、直径偏差在允许范围内。
厚度检验:关键部位(如筒体、封头)的厚度需均匀,且不小于设计最小厚度。
内表面“镜检”:在明亮光线下,用肉眼或低倍放大镜检查内表面及所有焊缝,应无任何裂纹、重皮、凹坑、焊渣等缺陷。
锤击检验(可选但常用):用专用小锤轻敲底胚各处,通过声音判断有无内部剥离、未焊透等缺陷。声音应清晰、一致。
山东搪联-争做百年企业