專利名稱：鑄管及大型鑄件的浸滲方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及鑄件缺陷的修復，具體涉及受壓鑄件的泄漏缺陷用局部浸滲的方法進行修復。
通常對受壓鑄件泄漏處的修復采用整體浸滲，即將鑄件放入壓力罐內，然后密封抽真空，使浸滲劑吸入鑄件泄漏處孔隙中，由于壓力罐屬壓力容器，考慮設備、廠房的投資和安全因素，不可能制作得很大，故整體浸滲只適用于中小件。專利文獻昭62-282829中公開了一種非整體浸滲的方法，即通過噴咀噴射高壓浸滲劑至與噴咀相密封的鑄件空間，使浸滲劑通過鑄件空間壓入鑄件孔隙中，此法比整體浸滲節省浸滲劑，而且設備也小型化，它主要用于逐個浸滲具有一定存液空間的中、小鋁鑄件。另有一種用于大件的內壓浸滲方法，即將鑄件留一個通口，其余開口全部密封，然后從通口將浸滲劑裝滿鑄件內腔并施加壓力使浸滲劑壓入泄漏孔隙中，此法對鑄件泄漏修復的效果好，但是用在數米長的鑄管或大型殼體鑄件時，浸滲劑損耗大、生產效率低，故未能得到廣泛應用。
本發明的目的是提供一種適用于鑄管及大型鑄件的操作簡便、浸滲劑損耗小的局部浸滲方法;
本發明另一個目的是為實現上述局部浸滲方法而提供一種結構簡單、成本低、方便使用的局部浸滲設備。
本發明的目的是這樣實現的將局部浸滲設備的密封室之開口對準鑄管或大型鑄件的泄漏表面，并用密封膠圈將密封室開口周圈與泄漏表面之間密封，再用夾具將密封室緊固在泄漏處，然后，局部浸滲設備的工作系統施加壓力通過密封室一側的管路將貯液罐內的浸滲劑壓入密封室，經過一定保壓時間，浸滲劑通過泄漏表面被壓入泄漏處的孔隙中，浸滲之后，啟動回液系統加壓，使密封室及管路中的剩余浸滲劑返回貯液罐，整個過程浸滲劑的損耗極小;本發明浸滲設備的主體安置在小車上，可方便地移至有泄漏的鑄管或大型鑄件旁進行局部浸滲處理。
下面結合附圖詳述本發明

圖1是浸滲設備對鑄件(鑄管)進行局部浸滲時的示意圖;
圖2是本方法的工藝流程圖。
本發明的浸滲設備由工作系統、密封室〔9〕、密封膠圈〔10〕、夾具〔12〕、回液工作系統和小車(未示出)組成，工作系統主要包括分水濾氣器〔1〕、調壓閥〔2〕、壓力表〔3〕、換向閥〔4〕、貯液罐〔5〕、液面指示器〔8〕，它們依次序安裝在管路〔7〕上，其尾部管路與密封室〔9〕一側相連通;回液系統主要包括調壓閥〔2〕、壓力表〔3〕、換向閥〔4〕、旋塞〔13〕，它們依次序安裝在另一條管路〔7〕上，其首部管路通過三通管接頭與分水濾氣器〔1〕相連通，尾部管路與密封室〔9〕另一側相連通;夾具〔12〕用銷軸與密封室〔9〕兩側銷耳相連;工作系統、密封室〔9〕、回液系統形成一個環形回路，形成環形回路的設備主體安置在小車上，以便移送到有泄漏的鑄管或大型鑄件〔11〕旁進行局部浸滲處理。
局部浸滲設備中的分水濾氣器〔1〕通過三通管接頭與工作系統、回液系統管路〔7〕相連通外，另一端則接壓縮空氣氣源，如壓縮空氣管路或小型空壓機的壓縮空氣出口;調壓閥〔2〕分別用于調整浸滲工作壓力和回液壓力，工作壓力根據鑄件〔11〕泄漏處厚度、擬保壓的時間、浸滲劑〔6〕的種類所具有的粘度來選擇調整，回液壓力則低于浸滲工作壓力、略高于大氣壓;液面顯示器〔8〕是顯示貯液罐〔5〕內浸滲劑〔6〕液面高度位置的，以便決定何時向貯液罐〔5〕內添加浸滲劑〔6〕;密封室〔9〕為具有一面開口的容器，其開口周圈的形狀和曲率與待浸滲件泄漏處表面相一致，目的是在使用密封膠圈〔10〕之后，能使密封室〔9〕的周圈與鑄件〔11〕的泄漏表面之間密封，因此，可根據受壓鑄件的品種規格設計出多種型號規格的密封室〔9〕，如鑄管用的浸滲處理密封室的弧形開口可按鑄管之曲率半徑大小分別設計制造幾種，使用時只需更換相應的密封室即可;同理，將密封室〔9〕緊固于泄漏鑄件〔11〕表面的夾具〔12〕也是依據鑄件〔11〕形狀利于緊固的位置來設計其結構的，如銷軸絲杠類夾具;回液系統的旋塞〔13〕至換向閥〔4〕之間的管路〔7〕連接旋塞〔13〕的一端為透明膠管，用以觀察浸滲劑〔6〕是否充滿了密封室〔9〕;密封用的密封膠圈〔10〕是斷面形狀為平面的密封膠圈。
上述程序中的浸滲前準備工作-對泄漏處表面的清理、干燥可用常規的方法，浸滲之后的固化處理則按所用浸滲劑的使用說明書進行，本發明的要點在浸滲程序
(1)、裝卡密封室-將密封室〔9〕的開口對準待浸滲的鑄管或大型鑄件〔11〕的泄漏表面，同時用密封膠圈〔10〕將密封室〔9〕開口周圈與泄漏表面之間密封，然后用夾具〔12〕將密封室〔9〕緊固在泄漏處;
(2)、注浸滲劑-分水濾氣器〔1〕接上氣源，壓縮空氣按箭頭所指方向進入工作系統和回液系統的管路〔7〕，分別調整兩系統的調壓閥〔2〕使系統管路壓力達到預定的數值，打開回液系統的旋塞〔13〕和提拉換向閥〔4〕，使密封室〔9〕、旋塞〔13〕和換向閥〔4〕通大氣，按下工作系統的換向閥〔4〕，壓縮空氣進入貯液罐〔5〕使浸滲劑〔6〕通過液面顯示器〔8〕進入密封室〔9〕，當浸滲劑〔6〕從密封室〔9〕通過旋塞〔13〕出現在透明膠管中時，立即關閉旋塞〔13〕，表示密封室〔9〕已充滿浸滲劑〔6〕;
(3)、加壓浸滲-此步驟是緊接上一步驟的，因關閉旋塞〔13〕后，工作系統壓力上升，至浸滲工作壓力則保壓一段時間，密封室〔9〕內的浸滲劑〔6〕在壓力作用下壓入鑄件〔11〕泄漏處的孔隙中，本步驟保壓時間與壓力之間的關系在后面詳細說明;
(4)、回液-加壓浸滲完畢(即保壓時間到)，提拉工作系統的換向閥〔4〕使之通大氣，工作系統壓力下降，再打開回液系統的旋塞〔13〕和按下換向閥〔4〕，回液系統管路〔7〕的回液壓力將密封室〔9〕及工作系統管路〔7〕中剩余的浸滲劑〔6〕送回貯液罐〔5〕;
(5)、卸密封室-浸滲處理完畢，將夾具〔12〕松開，卸下密封室〔9〕和密封膠圈〔10〕，并將它們和夾具安放在小車上備下次使用。
關于加壓浸滲時的工作壓力我們是這樣來選擇的局部浸滲工作壓力的保持時間即浸滲劑填毛細管(泄漏孔隙)過程的時間，根據粘性液體沿圓管平流運動的泊肅葉(Poiseuille)公式V＝ (△P)/(8ul) πr4t……①式中v-管內流過液體的體積△P-液體流入與流出圓管兩側的壓力差(即稱浸滲工作壓力)u-液體的粘度r-圓管的半徑l-圓管的長度因為液體填滿毛細管時即v＝πr2l，故讓液體充滿毛細管的時間為
即工作壓力 △P＝ (8u12)/(r2t) …… ③式③說明工作壓力與鑄件泄漏處厚度的平方成正比、保壓時間成反比、浸滲劑粘度成正比。
取鑄件厚度為10mm，理想狀態下l＝10mm，即直通孔，浸滲劑粘度η在38C·p時，最小孔隙孔徑為0.5μm、壓力差△P＝0.1MPa，計算得出t＝20min，如果考慮孔隙毛細管彎曲系數X(取X＝π/2)，t則為35分鐘，若再考慮毛細管的沿程阻力等因素，t應大于35分鐘，我們取壓力差保持時間在50分鐘以上。當浸滲壓力△P＝0.5MPa時，由公式可得知壓力提高5倍，時間則為原來的1/5，即在0.5MPa壓力下，保壓時間t＝10min，如果△P＝0.35MPa，則t≈15min。
本發明應用例對鑄鐵管泄漏處進行局部浸滲處理，鑄鐵管規格Dg100～Dg600mm、9種浸滲劑使用本申請人發明的WJJ8201高效硅酸鹽膠體浸滲劑工作壓力0.35MPa保壓時間15min固化溫度120℃加熱方式電熱風加熱器對浸滲處加熱一次浸滲合格率89%平均每根鑄鐵管消耗的浸滲劑＜50g工作效率兩人操作一個班(8小時工作制)可浸滲處理(包括固化處理)20多根。
綜上所述可明顯看出本發明的優點1.一次浸滲合格率達80%以上，實用效果好;
2.浸滲劑損耗極小，是各種浸滲方法中損耗最小的;
3.局部浸滲設備結構簡單、成本低廉、易于操作、便利使用。
權利要求
1.一種適于鑄管及大型鑄件受壓泄漏處修復的局部浸滲方法，包括泄漏處表面的清理和干燥、裝卡密封室、局部加壓浸滲、回液、卸密封室、固化，其特征在于a將浸滲設備密封室之開口對準泄漏處的表面，同時用密封膠圈將開口周圈與泄漏表面密封，并用夾具將密封室緊固在泄漏處；b浸滲設備的工作系統加壓，將貯液罐內的浸滲劑通過密封室一側的管路壓入密封室，并保持工作壓力一定時間，使浸滲劑通過泄漏表面壓入泄漏處的孔隙中；c浸滲處理后，浸滲設備的回液系統加壓，使密封室及工作系統管路中的剩余浸滲劑返回貯液罐。
2.根據權利要求1所述的局部浸滲方法，其特征在于浸滲工作壓力取決于泄漏處厚度、保壓時間、浸滲劑種類具有的粘度，回液壓力則低于工作壓力并略高于大氣壓。
3.一種適于鑄管及大型鑄件局部浸滲的浸滲設備由工作系統、密封室〔9〕、密封膠圈〔10〕、夾具〔12〕、回液系統和小車組成，工作系統主要包括接壓縮空氣氣源的分水濾氣器〔1〕、調壓閥〔2〕、壓力表〔3〕、換向閥〔4〕、貯液罐〔5〕、液面指示器〔8〕，它們依次序安裝在管路〔7〕上，其尾部管路與密封室〔9〕一側相連通;回液系統主要包括調壓閥〔2〕、壓力表〔3〕、換向閥〔4〕、旋塞〔13〕，它們亦依次序安裝在另一條管路〔7〕上，其首部管路通過三通管接頭與分水濾氣器〔1〕相連通，尾部管路與密封室〔9〕另一側相連通;夾具〔12〕用銷軸與密封室〔9〕兩側銷耳相連;工作系統、密封室〔9〕、回液系統形成一個環形回路，其特征在于a 密封室〔9〕為具有一面開口的容器，其開口周圈的形狀和曲率與待浸滲件泄漏處表面相一致而可以密封;b 形成環形回路的設備主體安置在小車上。
4.根據權利要求3所述的浸滲設備，其特征在于回液系統中旋塞〔13〕至換向閥〔4〕之間的管路〔7〕連接旋塞〔13〕的一端是透明膠管。
5.根據權利要求3所述的浸滲設備，其特征在于換向閥〔4〕是提拉式二位三通閥。
6.根據權利要求3所述的浸滲設備，其特征在于密封膠圈〔10〕是平面密封膠圈。
全文摘要
一種適于鑄管及大型鑄件泄漏修復的局部浸滲方法及設備，其特征是將密封室[9]的開口對準鑄件[11]泄漏處的表面并以密封膠圈[10]使之密封和用夾具[12]緊固，然后通過工作系統施加壓力將貯液罐[5]中的浸滲劑[6]經密封室[9]壓入泄漏外的孔隙中，浸滲后，啟動回液系統將管路[7]及密封室[9]中剩余浸滲劑[6]送回貯液罐[5]；設備主體裝在小車上，便于移動至待浸滲件旁進行局部浸滲處理；本發明設備結構簡單、易操作、成本低、效率高、浸滲劑損耗極小。
文檔編號B22F3/26GK1065229SQ9110666
公開日1992年10月14日 申請日期1991年4月9日 優先權日1991年4月9日
發明者馬宗浩, 張成恩, 余叔庸, 張雄強, 張叒 申請人:湖南省機械研究所