一種渣漿泵過流部件表面大氣等離子噴塗修補工藝的製作方法

2023-05-23 17:11:16 1

本發明涉及材料技術領域，尤其涉及一種渣漿泵過流部件表面大氣等離子噴塗修補工藝。

背景技術：

離心式渣漿泵磨粒磨損及腐蝕性磨蝕離心式渣漿泵過流部件多採用韌性材料，其水流動力學磨粒磨損是由微切削磨損和變形磨損組成的複合磨損。離心式渣漿泵正常運轉過程中，流經於過流部件的液圊兩相漿體的流態是紊流狀態，漿體中固體顆粒(煤、矸石、磁鐵礦粉)的形狀處於隨機取向。

以小角度衝擊過流部件表面的固體顆粒，以尖角與表面接觸時，在接觸點很小的面積上將產生很高的衝擊壓力，衝擊壓力的垂直分量使固體顆粒壓人材料表面，衝擊壓力的水平分量使其沿大致平行於過流部件表面的方向移動，使材料表面接觸點產生橫向塑性變形，從而切出一定量的微體積材料，造成過流部件的微切削磨損。

以大衝角衝擊過流部件表面的固體顆粒在衝擊壓力的垂直分量作用下，使固體顆粒壓人材料表面形成彈塑性變形，到顆粒停止壓入運動為止，最終形成不能恢復的塑性變形-衝擊凹坑，在凹坑邊緣有塑性變形擠出的材料堆積物。衝擊坑邊緣堆積物將重新受擠壓變形和移位而從材料表面剝落，引起一定量的微體積材料損失，造成過流部件的變形磨損。

同時，由於渣漿泵處理的流體中含有各種腐蝕性液體，因此會在過流部件表面腐蝕造成凹痕、腐蝕面等。

技術實現要素：

本發明的目的在於提出一種渣漿泵過流部件表面大氣等離子噴塗修補工藝，能夠將所述過流部件表面進行修補。

為達此目的，本發明採用以下技術方案：

一種渣漿泵過流部件表面大氣等離子噴塗修補工藝，其包括：

(1)對待修補過流部件表面進行噴砂粗化；

(2)將所述噴砂粗化後的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，乾燥；

(3)採用大氣等離子噴塗設備，對所述乾燥的待修補過流部件表面進行等離子噴塗NiCrAl過渡層，所述過渡層厚度為0.1-0.3mm；

(4)在過渡層上採用大氣等離子噴塗WC-NiB混合粉末，得到WC-NiB梯度複合耐磨塗層，所述梯度複合耐磨塗層厚度為0.2-0.6mm。

本發明通過在被腐蝕被磨蝕的過流部件表面塗覆一層漿料，所述漿料填補各種腐蝕凹坑或者裂隙，並在整個過流部件表面形成光滑的外表。

本發明所述的WC-NiB混合粉末，其為納米級，二者以10-3:1的重量比混合。

所述NiB粉末，Ni:B的原子比為5-2:1。

本發明的所述大氣等離子噴塗設備，是本領域的已知技術，其工藝條件的確定，可以根據本領域的現有技術，或者有限次試驗進行確定，本發明不再就其進行限定。

大氣等離子噴塗是所有的熱噴塗工藝中靈活性最強的一個，它可以產生足夠的能量熔化任何材料。噴塗方式可分為大氣等離子、大氣保護等離子、真空等離子和水穩等離子噴塗等。噴塗設備主要由噴槍、送粉器、直流電源、控制系統、熱交換器和管路系統組成。由於等離子噴塗使用粉末作為塗層原料，在等離子噴塗工藝中可以使用的塗層材料的數量幾乎是無限的。在陽極(噴嘴)和陰極(電極)之間點燃高頻電弧，在其間流動的工藝氣體(通常為氬氣、氮氣、氫氣和氦氣的混合物)被離子化為熱等離子氣體的羽流，從而超過太陽表面6,600℃至16,600℃的溫度。當塗層材料被注入到氣體羽流後，材料被熔化並被射向靶基體。

使用的工藝氣體與電極上施加的電流共同控制工藝產生的能量。由於可以對每種氣體和所用電流進行精確的調節，所以塗層結果可以重複和預測。同時，材料被射入羽流的地點和角度以及噴槍到靶的距離也可被控制，從而能高度靈活地產生恰當的材料噴塗參數，擴大熔化的溫度範圍。

等離子噴槍與靶部件的距離、噴槍和部件的相對速度以及部件冷卻(通常藉助集中在靶基體的空氣噴射的幫助)，一般將部件的噴塗溫度控制在38℃至260℃。

所述NiCrAl底層材料是市售產品，本領域技術人員可以購買得到，或者自己加工製備得到。例如，按照1-3:1-3:1-3的原子比復配得到。

本發明通過選用特定的耐磨蝕耐腐蝕材料，通過大氣等離子噴塗工藝，修補了過流部件表面，並對整個過流部件表面進行了強化，增加了其耐腐蝕和耐磨蝕性能。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

實施例1

(1)對待修補過流部件表面進行噴砂粗化；

(2)將所述噴砂粗化後的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，乾燥；

(3)採用大氣等離子噴塗設備，對所述乾燥的待修補過流部件表面進行等離子噴塗NiCrAl過渡層，所述過渡層厚度為0.1mm；

(4)在過渡層上採用大氣等離子噴塗WC-NiB混合粉末，得到WC-NiB梯度複合耐磨塗層，所述梯度複合耐磨塗層厚度為0.2mm。

實施例2

(1)對待修補過流部件表面進行噴砂粗化；

(2)將所述噴砂粗化後的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，乾燥；

(3)採用大氣等離子噴塗設備，對所述乾燥的待修補過流部件表面進行等離子噴塗NiCrAl過渡層，所述過渡層厚度為0.3mm；

(4)在過渡層上採用大氣等離子噴塗WC-NiB混合粉末，得到WC-NiB梯度複合耐磨塗層，所述梯度複合耐磨塗層厚度為0.6mm。

實施例3

一種渣漿泵過流部件修補工藝，其包括：

(1)對待修補過流部件表面進行噴砂粗化；

(2)將所述噴砂粗化後的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，乾燥；

(3)採用大氣等離子噴塗設備，對所述乾燥的待修補過流部件表面進行等離子噴塗NiCrAl過渡層，所述過渡層厚度為0.2mm；

(4)在過渡層上採用大氣等離子噴塗WC-NiB混合粉末，得到WC-NiB梯度複合耐磨塗層，所述梯度複合耐磨塗層厚度為0.4mm。

實施例1-3所述修補後的過流部件，經衝蝕速度為10m/s、衝蝕角為70°、衝蝕時間為連續48小時連續衝蝕磨損後，其體積磨損量只是不添加塗層的過流部件的20％左右，同時整個填補的塗層表面完整，沒有剝離現象。