短脉冲激光海洋金属油管内壁微结构减阻的造型方法及装置
摘要文本
本发明公开了一种短脉冲激光海洋金属油管内壁表面微结构减阻的造型方法及装置，属于海上油管制造技术领域，该方法包括以下步骤：将激光处理系统安装在管道机器人上，激光处理系统包括激光熔覆系统和激光锻打系统；在海洋金属油管内壁熔覆防腐蚀耐油涂层；防腐蚀耐油涂层的微结构激光扫描处理；防腐蚀耐油涂层的表面激光清洗处理；防腐蚀耐油涂层的表面激光抛光处理，经激光抛光处理，防腐蚀耐油涂层表面的粗糙度为0.1‑0.3μm。本发明在油管内壁采用熔覆涂层与激光处理相结合的方式，降低了涂层表面的粗糙度，在防腐蚀耐油涂层表面形成了光滑的镜面，从而实现了耐油且减阻的功能，使粘性石油在输送中更加流畅。 来自马-克-数-据-官网
申请人信息
- 申请人:江苏西沙科技有限公司; 广东工业大学
- 申请人地址:212324 江苏省镇江市丹阳市开发区荆林金陵西路222号
- 发明人: 江苏西沙科技有限公司; 广东工业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 短脉冲激光海洋金属油管内壁微结构减阻的造型方法及装置 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311660969.7 |
| 申请日 | 2023/12/6 |
| 公告号 | CN117680808A |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | B23K26/00 |
| 权利人 | 江苏西沙科技有限公司; 广东工业大学 |
| 发明人 | 张永康; 吴平; 周志杰 |
| 地址 | 江苏省镇江市丹阳市开发区荆林金陵西路222号; 广东省广州市越秀区东风东路729号 |
专利主权项内容
1.一种短脉冲激光海洋金属油管内壁微结构减阻的造型方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、激光造型准备：将激光处理系统安装在管道机器人上，所述激光处理系统包括激光熔覆系统和激光锻打系统；所述管道机器人的工作对象为直径不小于0.8m的海洋金属油管；S2、在海洋金属油管内壁熔覆防腐蚀耐油涂层：管道机器人移动到预处理的海洋金属油管内，启动激光熔覆系统的半导体种子光源，半导体种子光源通过分束器并处理后形成了连续激光和短脉冲激光，其中，连续激光传送给激光熔覆系统的熔覆激光头，短脉冲激光传送给激光锻打系统的锻打激光头；对激光熔覆系统的熔覆激光和同轴送粉进行调节控制，使同轴送粉装置与熔覆激光头同步工作，激光熔覆系统中的熔覆激光头沿着预设的运行路径在海洋金属油管内壁面开始熔覆工作，在海洋金属油管内壁面逐渐形成熔覆层；激光锻打系统的锻打激光头沿着熔覆层的轨迹开始激光锻打，管道机器人沿着海洋金属油管的内壁由一端到另一端缓缓移动，直至熔覆层的表面经过全部锻打，在海洋金属油管内壁面上形成了防腐蚀耐油涂层；S3、防腐蚀耐油涂层的微结构激光扫描处理：防腐蚀耐油涂层熔覆完成并降至常温后，管道机器人在海洋金属油管内从海洋金属油管的一端开始，启动激光锻打系统的锻打激光头对防腐蚀耐油涂层的表面进行微结构激光扫描处理，微结构激光扫描处理的相关参数如下：离焦量为2.8-2.9mm；激光功率为108-112W；重复频率为95-105kHz；扫描速度为1450-1550mm/s，光斑重叠率为86-88%；S4、防腐蚀耐油涂层的表面激光清洗处理：防腐蚀耐油涂层的微结构激光扫描处理完成并降至常温后，管道机器人在海洋金属油管内从海洋金属油管的一端开始，启动激光锻打系统的锻打激光头对防腐蚀耐油涂层的表面进行激光清洗处理；激光清洗处理的相关参数如下：离焦量为3.3-3.5mm；激光功率为56-60W；重复频率为70-80kHz；扫描速度为2100-2200mm/s，光斑重叠率为60-70%；S5、防腐蚀耐油涂层的表面激光抛光处理：防腐蚀耐油涂层表面的激光清洗处理完成后，管道机器人在海洋金属油管内从海洋金属油管的一端开始，启动激光锻打系统的锻打激光头对防腐蚀耐油涂层的表面进行激光抛光处理，激光抛光处理的相关参数如下：离焦量为3.3-3.5mm；激光功率为82-88W；重复频率为90-94kHz；扫描速度为1700-1800mm/s，光斑重叠率为82-84%。