一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法与流程

本发明涉及材料加工，具体是一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法。

背景技术：

1、爆轰金属表面是通过点燃气相可燃混合物进行燃烧加速达到稳定爆轰速度的装置，在气体爆轰研究领域使用尤为广泛，近年来，不少国内外学者开展了液态染料在爆轰金属件中的爆轰实验研究，为了使液态染料均匀的分布在金属件空间中且与氧化剂的充分混合，需要通过加热金属件间接加热的方式使染料在金属件中蒸发至均质气相状态。在此过程中，金属件加热的均匀性以及安全性尤为重要，传统的金属件加热方法大多为金属加热带加热法，将加热带分为一段或多段形式缠绕或粘贴在金属件上起到加热作用；

2、公开专利(专利号：cn205333527u)公开了一种量化预混气爆轰不稳定度的管道系统，通过可靠灵活的快速获得多种预混气的不同初始压力下的烟膜结果，能广泛应用于预混气的烟膜轨迹分析，利于进行量化对比。

3、但是上述专利存在的问题是，在进行石油金属件气爆改良过程中，通过引爆管、第一管路、第二管路、烟膜和测量装置，在使用过程中，需要将引爆管的另一端与第二管路和第一管路进行对接，不能很方便的在现场直接使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，包括：

4、可承载高气压的处理仓，通过可控的高压充气装置对处理仓中进行可燃、易爆的多种气体注气，经过气体混合装置有效混合，当仓内气体充分混合达到控制气压后，利用智能点火激发控制装置，激发仓内高压混合气体产生气相爆轰反应，爆轰反应的产生使处理仓内的材料、零件受到高温、高压。

5、作为本发明再进一步的方案：其中，所述处理仓的内部通入混合气体，快速平稳之后再充入引爆气；所述智能点火激发控制设置在距离处理仓安全位置区域中，智能点火激发控制处理仓内部的点火器工作。

6、作为本发明再进一步的方案：其中，所述处理仓的内部的爆炸浓度极限计算：

7、按完全燃烧1mol可燃性气体所需的n0计算；

8、式中lmin代表可燃性混合气体的爆炸下限，lmax代表可燃混合气体的爆炸上限。

9、作为本发明再进一步的方案：其中，所述处理仓的内部爆炸浓度极限计算：

10、按化学计量浓度估算

11、可燃混合物中的可燃物与氧或空气中的氧燃烧时到达完全氧化反应的浓度称为化学计量浓度，设可燃气体的分子式为：

12、cahboc+n0o2-aco2+b/2h2o，则n0＝a+b/4-c/2；空气中的氧气浓度取为20.9％，则可燃气体在完全燃烧的情况下，空气中的化学计量浓度计算式如下：

13、在氧气中，l0则为：于是，爆炸浓度极限可计算为：lmin＝0.55l0；该式可用来计算烷烃以及其他有机可燃气体的爆炸浓度极限，但不适用于乙炔以及氢、硫、氯等无机气体。

14、作为本发明再进一步的方案：其中，所述处理仓的内部爆炸浓度极限计算还可以通过北川法计算爆炸浓度上限，具体公式如下：

15、n0＝0.25a+1a＝1.2；

16、n0＝0.25a+1.25a≥3；据此，爆炸浓度上限的计算公式为％，丙烷的

17、作为本发明再进一步的方案：其中，所述处理仓内部通入的可燃性气体反应特性接近或为同系物时，它们与空气构成爆炸性混合物的爆炸浓度极限可根据理查特里法则计算：

18、式中v1，v2，v3...vn分别为第i种组分在可燃物中的浓度，l1，l2，l3...ln分别为第i种组分的爆炸浓度极限，这里的极限表示上限或下限。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本实施例中的一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，利用气相爆轰方式进行渗碳，使得金属件金属表面的晶体结构组织发生改变，以达到增强金属件强度、防腐蚀性和增加使用寿命的需求。并且经过上述方法计算得到的金属件在处理仓内的最佳爆炸浓度，来达到金属件在爆轰时的最佳效果。

技术特征：

1.一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，其特征在于，所述处理仓的内部通入可燃的混合气体，快速平稳之后再充入助燃气体；所述智能点火激发控制设置在距离处理仓安全位置区域中，智能点火激发控制处理仓内部的点火器工作。

3.根据权利要求1所述的一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，其特征在于，所述处理仓的内部的爆炸浓度极限计算：

4.根据权利要求1所述的一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，其特征在于，所述处理仓的内部爆炸浓度极限计算：

5.根据权利要求1所述的一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，其特征在于，所述处理仓的内部爆炸浓度极限计算还可以通过北川法计算爆炸浓度上限，具体公式如下：

6.根据权利要求1所述的一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，其特征在于，所述处理仓内部通入的可燃性气体反应特性接近或为同系物时，它们与空气构成爆炸性混合物的爆炸浓度极限可根据理查特里法则计算：

技术总结
本发明公开了一种通过气相爆轰对金属表面进行改良的方法，属于材料加工技术领域，可承载高气压的处理仓，通过可控的高压充气装置对处理仓中进行可燃、易爆的多种气体注气，经过气体混合装置有效混合，当仓内气体充分混合达到控制气压后，利用智能点火激发控制装置，激发仓内高压混合气体产生气相爆轰反应，爆轰反应的产生使处理仓内的材料、零件受到高温、高压。利用气相爆轰方式进行渗碳，使得金属件金属表面的晶体结构组织发生改变，以达到增强金属件强度、防腐蚀性和增加使用寿命的需求。并且经过上述方法计算得到的金属件在处理仓内的最佳爆炸浓度，来达到金属件在爆轰时的最佳效果。

技术研发人员：郝贵生,王浩宇,朱亚光,李智伟,吕思科,周鹏
受保护的技术使用者：四川伟博震源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5