本发明属于材料表面加工技术领域，特别涉及一种清洗细长管道内壁的方法和装置。
背景技术：
近年来，磁控溅射等镀膜技术的不断发展，对于镀膜产品的需求也在不断增加，比如输送石油管道、化工类管道、军事领域中炮弹管等产品所必需的部件都涉及各种各式的管。对于镀膜技术来说，镀膜前后是否清洗决定了膜-基结合力的好坏，对管道的耐用，抗腐蚀，强化等起到了关键的作用。如今的技术对平面或者曲面以及大口径的管道清理比较方便，形式多样化，但是基于细长管，尤其弯曲的复杂管件的清理设备和方法比较少见，使得细长直管或复杂弯曲管的清理成为问题。
技术实现要素：
本发明针对于现有技术中细长管道内壁镀膜前清理方法存在的问题，提供了一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法和装置。本发明的方法简便，清洁效果好，本发明的装置结构简单，能够利用电离的惰性气体有效的清理细长管、尤其是细长弯管的内壁。
本发明的技术方案之一为，一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，包括如下步骤：
1）取经物理和/或化学方法清洗后的细长管道，竖直或倾斜放置，上端或上、下端通过气管连接真空泵，下端连接杂屑存储单元，上、下端与交流电电源通过电线连接；
2）对细长管道抽真空，接着向细长管道内通入氩气，然后封闭管道两端；
3）将细长管道置于保护罩内，保护罩内通冷却水；
当细长管道为竖直放置的直管时，开启交流电电源，对管道通电，并且交流电波形不断变化；当细长管道为倾斜放置的直管或弯管时，旋转直管或弯管，然后开启交流电电源，对管道通电，并且交流电波形不断变化；
由于细长管道通入不同方向的正负交流电流，氩气被电离，使得管内充满ar 与e-，二次电子也变成高能电子，会继续碰撞ar原子产生电离，从而继续产生更多的ar 离子和二次电子，并且由于电流方向不断改变，使得离子不断被溅射到管件内壁，进而清除细长管道内壁杂质；
4）清洗结束后，关闭电源、放气、取下杂屑存储单元。
进一步的，上述清洗细长管道内壁的方法，所述步骤2）中，对细长管道抽真空至管道内压力为2~6×10-1pa，向细长管道内通入氩气至管道内压力为1~5×10-1pa。
进一步的，上述清洗细长管道内壁的方法，所述步骤3）中，交流电的电压为5~30v，交流电的频率为50~500hz，交流电的波形任意。
进一步的，上述清洗细长管道内壁的方法，所述步骤3）中，在对管道通电前，在细长管道外套电磁线圈，将电磁线圈通电后沿管道缓慢往返移动。
进一步的，上述清洗细长管道内壁的方法，上述电磁线圈的移动速度为1~5cm/min。
本发明的技术方案之二为，一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，用于上述的清洗方法，包括绝缘保护罩，下部支架，杂屑存储单元，管道上端密封连接组件，上气管；
所述绝缘保护罩内部为空腔，内部通有冷却水；所述下部支架、杂屑存储装置、管道上端密封连接组件位于绝缘保护罩内，所述下部支架上设有管道下端密封连接组件，所述杂屑存储单元开口于管道下端密封连接组件，上气管一端带有上气管开关、另一端开口于管道上端密封连接组件，并且上气管通过管道分别与真空泵和惰性气体气瓶连接，管道上端密封连接组件与管道下端密封连接组件分别与细长管道的两端密封连接；细长管道的两端分别通过电线与交流电电源电连接。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，所述杂屑存储单元为底部设有阀门的圆筒。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，所述管道下端密封连接组件和管道上端密封连接组件为密封法兰或带有密封套的圆盘。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，所述下部支架为旋转支架。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，所述下部支架的顶端为带有支架马达和旋转轨道的圆环，轨道与管道下端密封连接组件固定连接，管道下端密封连接组件的下端与支架马达连接；或者，所述下部支架的顶端为带有支架马达和旋转轨道的圆盘，圆盘的下面与支架马达连接，圆盘的上面与管道下端密封连接组件固定连接，圆盘上设有数个与管道下端密封连接组件相对应的孔。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，所述下部支架与水平间的夹角为0~45°。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，所述细长管道的两端分别通过电线与交流电电源电连接的方式为：细长管道的两端分别套有一个固定圆环，圆环上设有凹槽，电线的一端用卡环卡入凹槽中。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，还设有上部支架；所述上部支架的顶端为带有马达和旋转轨道的圆环，轨道与管道上端密封连接组件固定连接，管道上端密封连接组件的上端与马达连接；或者，所述上部支架的顶端为带有马达和旋转轨道的圆盘，圆盘的上面与马达连接，圆盘的下面与管道上端密封连接组件固定连接，圆盘上设有数个与管道上端密封连接组件相对应的孔；上部支架与水平间的夹角为0~45°。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，还设有下气管，下气管一端带有开关、另一端开口于所述管道下端密封连接组件。
进一步的，上述的清洗细长管道内壁的装置，还设有磁场组件，由轨道支架和套在细长管道外的电磁线圈组成，轨道支架的两端分别与管道下端密封连接组件和管道上端密封连接组件连接，轨道支架的两端设有滑轮，滑轮上设有轨道马达，滑轮上套有滑动导轨，电磁线圈设置在滑动导轨上，电磁线圈通过电线与电源连接。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、本发明实现了在细长弯直管道内壁氧化物或杂质高效清理，解决了现有的各种弯直管内壁清理技术无法实现在弯曲弧度高且细长的管道内壁高效清理的技术问题。
2、本发明可以在各种复杂管道内壁进行清洗，为后续的镀膜提供了准备，而且后续镀层薄膜的厚度具有很好的均匀性与结合性。
3、本发明适应性强，普适性高，可在不同的材料内壁表面进行清洗氧化物或者杂质，适用于各种的金属材料，以满足不同需求；同时对于大直径内壁也具体高效清洗效果，满足各种领域的要求。
4、本发明对于不同的管道采用不同的电源，并且对于不同的厚度杂质进行不同的频率，方法简单，可控性好。
附图说明
图1、实施例1中装置的示意图；
图2、实施例1中下部支架顶端的俯视图；
图3、实施例1中固定圆环的剖面图；
图4、实施例2中磁场组件的示意图；
其中，1、绝缘保护罩，2、下部支架，3、杂屑存储单元，4、细长管道，5、上气管，6、下气管，7、上部支架，8、轨道支架，21、管道下端密封连接组件，22、圆环，23、支架马达，24、下部支架的顶端，25、旋转轨道，51、上气管开关，61、下气管开关，41、固定圆环，42、凹槽，43、卡环，71、上部支架的顶端，81、电磁线圈，82、滑轮，83、轨道马达，84、滑动导轨。
具体实施方式
实施例1
一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，包括绝缘保护罩1，下部支架2，杂屑存储单元3，管道上端密封连接组件4，上气管5，下气管6，上部支架7；
所述绝缘保护罩1内部为空腔，内部通有冷却水；所述下部支架、杂屑存储装置、管道上端密封连接组件、上气管、下气管、上部支架位于绝缘保护罩内，所述下部支架为旋转支架，下部支架与水平间的夹角为0~45°，下部支架上设有管道下端密封连接组件21，下部支架的顶端24为带有支架马达23和旋转轨道25的圆环22，轨道与管道下端密封连接组件4固定连接，管道下端密封连接组件的下端与支架马达23连接，或者，所述下部支架的顶端为带有旋转轨道的圆盘，圆盘的下面与支架马达连接，圆盘上设有数个与管道下端密封连接组件相对应的孔，圆盘的上面与管道下端密封连接组件固定连接，本实施例中，下部支架的顶端为带有旋转轨道的圆环；所述杂屑存储单元3为底部设有阀门的圆筒，杂屑存储单元开口于管道下端密封连接组件，上气管一端带有上气管开关51、另一端开口于管道上端密封连接组件，并且上气管通过管道分别与真空泵和惰性气体气瓶连接，下气管6一端带有下气管开关61、另一端开口于所述管道下端密封连接组件管道，并且下气管通过管道分别与真空泵和惰性气体气瓶连接；下端密封连接组件和管道上端密封连接组件为密封法兰或带有密封套的圆盘，分别与细长管道的两端密封连接，本实施例中，管道下端密封连接组件和管道上端密封连接组件为带有密封套的圆盘；所述上部支架的顶端71为带有马达和旋转轨道的圆环，轨道与管道上端密封连接组件固定连接，管道上端密封连接组件的上端与马达连接；或者，所述上部支架的顶端为带有马达和旋转轨道的圆盘，圆盘的上面与马达连接，圆盘上设有数个孔，圆盘的下面与管道上端密封连接组件固定连接，本实施例中，上部支架的顶端为带有马达和旋转轨道的圆环，上部支架与水平间的夹角为0~45°；所述细长管道4的两端分别通过电线与交流电电源电连接，即：细长管道的两端分别套有一个固定圆环41，圆环上设有凹槽42，电线的一端用卡环43卡入凹槽中。
实施例2
一种清洗细长管道内壁的装置，与实施例1的装置相同，此外，还设有磁场组件：由轨道支架8和套在管道外的电磁线圈81组成，轨道支架的两端分别与上部支架7和下部支架2连接，轨道支架的两端设有滑轮82，滑轮上设有轨道马达83，滑轮上套有滑动导轨84，电磁线圈设置在滑动导轨84上，电磁线圈通过电线与电源连接。
实施例3
一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，利用实施例1的装置，包括如下步骤：
1）取经化学方法清洗后的细长管道，竖直或倾斜放置，上端或上下端通过气管连接真空泵，下端连接杂屑存储单元，管道的两端与交流电电源通过电线连接；
2）对细长管道抽真空，然后向细长管道内通入氩气，然后封闭管道两端；其中，对细长管道抽真空至管道内压力为2×10-1pa，向细长管道内通入氩气至管道内压力为1×10-1pa；
3）将细长管道置于保护罩内，保护罩内通冷却水，交流电的电压为5v，交流电的频率为500hz，交流电的波形任意；
当细长管道为竖直放置的直管时，开启交流电电源，通电；
当细长管道为倾斜放置的直管或斜管时，旋转直管或斜管，然后开启交流电电源，通电；
由于细长管道通入不同方向的正负交流电流，氩气被电离，使得管内充满着的ar 与e-，二次电子也变成高能电子，会继续碰撞ar原子产生电离，从而继续产生更多的ar 离子和二次电子，并且由于电流方向不断改变，使得离子不断被溅射到管件内壁，进而清除细长管道内壁杂质；
4）清洗5min，清洗结束后，关闭电源、放气、取下杂屑存储单元。
经检测，通过本方法清洗内部后，后续镀层薄膜具有很好的均匀性与结合性。
实施例4
一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，利用实施例2的装置，包括如下步骤：
1）取经物理和/化学方法清洗后的细长管道，竖直或倾斜放置，上端或上下端通过气管连接真空泵，下端连接杂屑存储单元，管道的两端与交流电电源通过电线连接；
2）对细长管道抽真空，然后向细长管道内通入氩气，然后封闭管道两端；其中，对细长管道抽真空至管道内压力为6×10-1pa，向细长管道内通入氩气至管道内压力为5×10-1pa；
3）将细长管道置于保护罩内，保护罩内通冷却水，在细长管道外套电磁线圈，将电磁线圈通电后沿管道缓慢往返移动，电磁线圈的移动速度为1cm/min；
当细长管道为竖直放置的直管时，开启交流电电源，通电；当细长管道为倾斜放置的直管或斜管时，旋转直管或斜管，然后开启交流电电源，通电；交流电的电压为30v，交流电的频率为50hz，交流电的波形任意；
由于细长管道通入不同方向的正负交流电流，氩气被电离，使得管内充满着的ar 与e-，二次电子也变成高能电子，会继续碰撞ar原子产生电离，从而继续产生更多的ar 离子和二次电子，并且由于电流方向不断改变，使得离子不断被溅射到管件内壁，进而清除细长管道内壁杂质；
4）清洗20min，清洗5min，清洗结束后，关闭电源、放气、取下磁场组件和杂屑存储单元。
经检测，通过本方法清洗内部后，后续镀层薄膜具有很好的均匀性与结合性。
实施例5
一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，利用实施例2的装置，包括如下步骤：
1）取经物理和/化学方法清洗后的细长管道，竖直或倾斜放置，上端或上下端通过气管连接真空泵，下端连接杂屑存储单元，管道的两端与交流电电源通过电线连接；
2）对细长管道抽真空，然后向细长管道内通入氩气，然后封闭管道两端；其中，对细长管道抽真空至管道内压力为3.5×10-1pa，向细长管道内通入氩气至管道内压力为2.5×10-1pa；
3）将细长管道置于保护罩内，保护罩内通冷却水，在细长管道外套电磁线圈，将电磁线圈通电后沿管道缓慢往返移动，电磁线圈的移动速度为5cm/min；
当细长管道为竖直放置的直管时，开启交流电电源，通电；当细长管道为倾斜放置的直管或斜管时，旋转直管或斜管，然后开启交流电电源，通电；交流电的电压为20v，交流电的频率为300hz，交流电的波形任意；
由于细长管道通入不同方向的正负交流电流，氩气被电离，使得管内充满着的ar 与e-，二次电子也变成高能电子，会继续碰撞ar原子产生电离，从而继续产生更多的ar 离子和二次电子，并且由于电流方向不断改变，使得离子不断被溅射到管件内壁，进而清除细长管道内壁杂质；
4）清洗30min，清洗结束后，关闭电源、放气、取下磁场组件和杂屑存储单元。
经检测，通过本方法清洗内部后，后续镀层薄膜具有很好的均匀性与结合性。
1.一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）取经物理和/或化学方法清洗后的细长管道，竖直或倾斜放置，上端或上、下端通过气管连接真空泵，下端连接杂屑存储单元，上、下端与交流电电源通过电线连接；
2）对细长管道抽真空，接着向细长管道内通入氩气，然后封闭管道两端；
3）将细长管道置于保护罩内，保护罩内通冷却水；
当细长管道为竖直放置的直管时，开启交流电电源，对管道通电，并且交流电波形不断变化；当细长管道为倾斜放置的直管或弯管时，旋转直管或弯管，然后开启交流电电源，对管道通电，并且交流电波形不断变化；
由于细长管道通入不同方向的正负交流电流，氩气被电离，使得管内充满ar 与e-，二次电子也变成高能电子，会继续碰撞ar原子产生电离，从而继续产生更多的ar 离子和二次电子，并且由于电流方向不断改变，使得离子不断被溅射到管件内壁，进而清除细长管道内壁杂质。
2.根据权利求有1所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，其特征在于，所述步骤2）中，对细长管道抽真空至管道内压力为2~6×10-1pa，向细长管道内通入氩气至管道内压力为1~5×10-1pa。
3.根据权利求有1所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，其特征在于，所述步骤3）中，交流电的电压为5~30v，交流电的频率为50~500hz，交流电的波形任意。
4.根据权利求有1所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，其特征在于，所述步骤3）中，在对管道通电前，在细长管道外套电磁线圈，将电磁线圈通电后沿管道缓慢往返移动。
5.一种利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，用于权利要求1~4所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的方法，其特征在于，包括绝缘保护罩，下部支架，杂屑存储单元，管道上端密封连接组件，上气管；
所述绝缘保护罩内部为空腔，内部通有冷却水；所述下部支架、杂屑存储装置、管道上端密封连接组件位于绝缘保护罩内，所述下部支架上设有管道下端密封连接组件，所述杂屑存储单元开口于管道下端密封连接组件，上气管一端带有上气管开关、另一端开口于管道上端密封连接组件，并且上气管通过管道分别与真空泵和惰性气体气瓶连接，管道上端密封连接组件与管道下端密封连接组件分别与细长管道的两端密封连接；细长管道的两端分别通过电线与交流电电源电连接。
6.根据权利要求5所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，其特征在于，所述杂屑存储单元为底部设有阀门的圆筒；
所述管道下端密封连接组件和管道上端密封连接组件为密封法兰或带有密封套的圆盘；
所述细长管道的两端分别通过电线与交流电电源电连接的方式为：细长管道的两端分别套有一个固定圆环，圆环上设有凹槽，电线的一端用卡环卡入凹槽中。
7.根据权利要求5所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，其特征在于，所述下部支架为旋转支架；下部支架的顶端为带有支架马达和旋转轨道的圆环，轨道与管道下端密封连接组件固定连接，管道下端密封连接组件的下端与支架马达连接；或者，所述下部支架的顶端为带有支架马达和旋转轨道的圆盘，圆盘的下面与支架马达连接，圆盘的上面与管道下端密封连接组件固定连接，圆盘上设有数个与管道下端密封连接组件相对应的孔。
8.根据权利要求5所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，其特征在于，装置还设有上部支架和下气管；所述上部支架的顶端为带有旋转轨道的圆环，轨道与管道上端密封连接组件固定连接，管道上端密封连接组件的上端与马达连接；或者，所述上部支架的顶端为带有马达和旋转轨道的圆盘，圆盘的上面与马达连接，圆盘的下面与管道上端密封连接组件固定连接，圆盘上设有数个与管道上端密封连接组件相对应的孔；上部支架与水平间的夹角为0~45°；
所述下气管一端带有开关、另一端开口于所述管道下端密封连接组件。
9.根据权利要求5所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，其特征在于，所述下部支架与水平间的夹角为0~45°。
10.根据权利要求5所述的利用惰性气体电离清洗细长管道内壁的装置，其特征在于，装置还设有磁场组件，由轨道支架和套在细长管道外的电磁线圈组成，轨道支架的两端分别与管道下端密封连接组件和管道上端密封连接组件连接，轨道支架的两端设有滑轮，滑轮上设有轨道马达，滑轮上套有滑动导轨，电磁线圈设置在滑动导轨上，电磁线圈通过电线与电源连接。
技术总结