1.一种基于超音速激光沉积技术修复管道内壁腐蚀的设备,其特征在于,所述设备包括:前腔、旋转腔、工作腔、尾腔;前腔通过万向连接器连接至旋转腔,旋转腔通过电机输出轴连接至工作腔,工作腔通过转轴连接至尾腔并与尾腔通过滑槽相接触;
所述前腔包括照明灯、摄像机、液压杆、前轮及附属装置、前轮支撑臂和腔体;所述照明灯提供光源;所述摄像机实时记录管道内复杂的状况;所述液压杆控制前轮支撑臂的张开大小;所述前轮及附属装置包括前轮、前轮电机、前轮变速箱,提供管道内壁行驶动力;所述前轮支撑臂用来固定前轮及附属装置,同时与液压杆相连;所述腔体用来装载电源和通信设备;
所述旋转腔内设置有旋转电机,所述旋转电机能够控制工作腔绕电机输出轴旋转;
所述工作腔包括超声发生器、喷涂装置、挡盖和工作腔体;所述超声发生器均匀布设在工作腔体外,用于检测管道内壁腐蚀深度和类型;所述喷涂装置包括转台、机械臂、激光器和喷枪,转台与机械臂组合以实现喷涂装置在管道内壁任意位置的喷涂;所述挡盖用于非工作时对喷涂装置的保护;
所述尾腔包括腔体、后轮及附属装置、后轮支撑臂、推动杆和螺杆;所述腔体尾部均布设有滑槽,滑槽内装有伸缩杆和与之相连的铰接器,伸缩杆能在滑槽内伸缩,铰接器与推动杆的一端相连,所述推动杆的另一端与后轮支撑臂铰连;所述后轮及附属装置包括后轮、后轮电机、后轮变速箱,为设备前进提供动力;所述螺杆通过转盘与后轮支撑臂铰连,控制后轮支撑臂的张开大小。
2.如权利要求1所述基于超音速激光沉积技术修复管道内壁腐蚀的设备,其特征在于,所述激光器为光纤激光器,发射出矩形光斑。
3.如权利要求1所述基于超音速激光沉积技术修复管道内壁腐蚀的设备,其特征在于,所述喷枪主结构为拉瓦尔喷嘴,喷出粉斑为矩形或者圆形。
4.如权利要求1所述基于超音速激光沉积技术修复管道内壁腐蚀的设备,其特征在于,所述后轮为齿形轮。
5.利用权利要求1所述设备对管道内壁腐蚀进行修复的工艺方法,其特征在于,所述工艺方法包括以下步骤:(1)设备开机自检;
(2)根据管道内径大小,调节支撑臂的张开大小;
(3)根据喷涂粉末材料,在外面控制设备面板上设置好载气压力、载气流量、载气预热温度和送粉气流速度;
(4)根据超声检测结果得出内壁腐蚀的类型和深度范围;
(5)根据管道内壁腐蚀类型和腐蚀区域的深度,设置相应的激光光束的功率;
(6)激光光束对腐蚀区域进行激光清洗,消除腐蚀区域表面杂质、油污和氧化膜对沉积涂层的不利影响,然后设置喷枪的扫描线速度和激光光束的功率,对腐蚀去除区域进行激光复合冷喷涂沉积,激光束光斑与喷涂粉斑重合,来回喷涂进行涂层搭接,填平腐蚀去除区域,完成修复;
(7)激光复合冷喷涂沉积修复一个腐蚀缺陷区域后,继续对下一缺陷进行修复。
6.如权利要求5所述的工艺方法,其特征在于,步骤(2)中,所述管道为输油管道,输油管道直径为200~900mm。
7.如权利要求5所述的工艺方法,其特征在于,步骤(3)中,所述喷涂粉末材料为氧化铝或氧化铜,粉末粒径范围15~53μm,粉末形状为球形或不规则形状;设置载气压力范围0.5~5Mpa,载气流量275~320L/min,载气预热温度800℃,送粉气流速度15.5m/s;载气为空气、氮气或氦气,气体通过管道与外界供气瓶相通。
8.如权利要求5所述的工艺方法,其特征在于,步骤(5)中,激光光束的功率范围在500~2000W。
9.如权利要求5所述的工艺方法,其特征在于,步骤(6)中,设置喷枪的扫描线速度为
10m/s,激光光束的功率为500~2000W。