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水泵抗汽蝕磨損防護技術的研究進展

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:063时间:2019-11-21

水泵的汽蝕、磨蝕及其聯合感化的破壞一向是水泵運行、維護及治理工作中的一個首要題目,傳統的表麵保護材料及工藝已遠遠不能滿足水泵抗汽蝕、磨蝕的要求 。為了加強水泵過流部件表麵抗汽蝕、磨蝕的能力,除了采用不鏽鋼或其它硬質合金製造葉片、葉輪室外,還對表麵保護技術進行不斷的試驗研究 。本文對其進展敘述如下:表麵保護技術簡介非金屬塗層的研究我國在20世紀60、70年代就開始將環氧樹脂及其複合物利用於水泵進行抗磨蝕保護。在20世紀80年代又相繼開發了複合龍塗層、聚氨酯類塗層仿陶瓷塗層和橡膠塗層等非金屬塗層。另外有一些使用速鈦膠、橡膠、搪瓷、陶瓷、玻璃等材料形成的非金屬塗層,由於加工工藝複雜等啟事使用較少 。20世紀90年代,在產業領域還引進了美國DEVCON 修複劑、ARC複合塗料、人造橡膠塗層等高分子聚合物材料。這些非金屬塗層材料在泵站惡劣的使用環境下,往往因塗層與金屬基體結合能力差和材料本身硬度不夠,很難達到預期的抗汽蝕、抗磨蝕效果 。水泵抗汽蝕磨損防護技術的研究進展金屬塗層的研究在水泵抗磨蝕表麵保護技術中還廣泛采用金屬表麵保護層。使用最多的是焊條堆焊和線材噴塗。利用不鏽鋼焊條的堆焊法可保證焊層與基體有很高的結合強度,但堆焊法衝淡率大,焊層厚而不勻且加工餘量大,對工作基體材料的可焊性要求高。經堆焊法處理的水泵葉片表麵,一般在堆焊處未發生汽蝕破壞前,在堆焊點四周又迅速發生新的汽蝕破壞,直至堆焊層底部。線材噴塗所形成的不鏽鋼霧狀顆粒塗層以機械結合為主,不太適用於水泵衝擊載荷和抗汽蝕的修複 。對於一些大型的水泵工件,如大口徑(直徑3米以上)軸流泵葉輪室,可以在表麵鑲嵌一層不鏽鋼板來增加抗磨蝕能力。但這類方法需將工件送至大型水泵廠專門加工、車削、鑲嵌、焊接 、用度貴、周期長,非一般泵泵站所能實施。合金粉末噴塗是在線材噴塗基礎上發展起來的。與堆焊法相比,成型美觀平整,厚度易於控製,衝淡率小,方法簡便,熱源易得,加工不受天氣、場地的限製。但由於噴塗層是由高速噴射到基體表麵的半熔融狀況的合金粉末微粒一層一層地有規則地疊加形成的,屬於層狀結構,其物理特性具有方向性,而且在噴塗過程中,每顆粉末微粒均出現凝聚、收縮、變形等現象而在塗層中發展一種內應力,是以合金粉末噴塗一般隻用於汽蝕和磨蝕不太嚴重的中小型水泵的表麵保護。表麵保護材料和工藝的要求表麵保護材料的技術要求抗磨蝕塗層必須具有:(1)很高的強度和硬度以抵抗汽蝕、磨蝕的破壞;(2)具有一家的韌性,以吸收衝擊能量;(3)具有很高的粘結強度 ,以保證塗層在泵內30-35米每秒的高速水流衝擊下不會剝落;(4)塗層材料必須價格適中,才能保證在大中型泵站及量大麵廣的農村中小型泵站中推廣使用;(5)塗層材料應無毒,非易燃 、易爆品 ,便於保管運輸,不汙染四周環境 。加工工藝要求為了保證表麵保護技術的推廣和利用,加工工藝必須做到:(1)工藝簡單,能夠為不同程度的操縱者所把握;(2)加工中所用的工具(用具)應是在市場中易於購得或是一般泵站維修工作中所必備,且價格適中,無需特殊和昂貴的設備;(3)工藝應不受季節和四周環境的影響,保證泵站在冬、春季維修期內能夠進行;(4)塗層不需要特殊的保溫養護 ,塗覆後能快速固化或投進使用,以縮短維修同期。合金粉末噴焊技術的進展噴焊防護技術是隨著低熔點粉末材料的研製成功而在噴塗和堆焊基礎上發展起來的一種金屬表麵保護技術。由於噴層經曆重熔過程,塗層致密無孔,表麵光滑平整,具有節約材料、質量好、效率高的優點,噴焊層表麵硬度可高達HRC60-70,可以幾倍甚至十幾倍的延長水泵過流部件的使用壽命。噴焊合金粉末材料的優化優化要點為了保證噴焊層的質量 ,防止工件變形和塗層裂紋的產生,塗層材料研究優化的技術路線為:(1)通過配比優化,改變硬化相的顆粒尺寸、數目及結晶晶粒度的大小,以獲得公道的組織結構形態及分布狀況。(2)根據水泵汽蝕、磨蝕的特點 ,有針對性地調整材料的性能指標 ,既保證材料優良的抗磨蝕性,又可最大限度地抑製或減少裂紋的產生,進步可焊性。(3)確定公道的技術參數和工藝參數,改善塗層使用條件下的拘束狀況1頁

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