[发明专利]一种耐腐蚀螺旋离心式叶轮的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于离心泵叶轮制造技术领域，具体涉及一种耐腐蚀螺旋离心式叶轮的制备方法。

背景技术

目前大、中型排水泵站在运行中都存在着水泵叶轮受腐蚀的实际问题，它直接影响着泵站的经济效益和社会效益，叶轮的金属腐蚀降低了水泵的性能，增加了单位抽排量的能耗，同时由于腐蚀引起的水泵频繁检修，增加了设备检修费用，不仅耗费了大量的人力、物力、财力，还影响排水泵站的正常运行和机泵的使用寿命，因此要彻底解决水泵叶轮腐蚀问题，还应深入研究各种防腐措施，来提高叶轮表面综合抗腐蚀性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐腐蚀螺旋离心式叶轮的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种耐腐蚀螺旋离心式叶轮的制备方法，包括以下内容：

（1）采用低压铸造的方式进行浇注，浇注温度为640-680℃，石膏模具的预热温度为226-256℃，冷铁预热温度为180-195℃，升压速率为4kPa/s；

（2）通过自熔融合金喷涂法沉淀钴基合金粉末，熔融层厚度为0.5mm，钴基合金粉末的细度小于800nm，钴基合金粉末各组分质量百分数为C:1.2～1.6%，Cr:18-22%，Y:2～4%，W:2～4%，Mo:0.6～1.4%，Ni:0.2～0.4%，Si:0.8～1.4%，B:0.4～1.6%，Fe:0.4～1.6%，Hf:0.1～0.2%，Co:余量；

（3）用浸渍药液进行两次次浸渍处理，然后在高温真空热处理设备中进行处理，真空状态为720-750mmHg，温度和处理时间依次为135℃保持2小时，150℃保持4小时，180℃保持4小时；

其中浸渍药液由以下重量份的原料组成：水溶性三聚氰胺改性脲醛树脂溶液10-12份，水30-45份，苯甲酰氯2-4份，过氧化二苯甲酰1-3份，表木栓醇1-2份。

作为对上述方案的进一步改进，所述浇注时保压时间为180秒。

作为对上述方案的进一步改进，所述浇注过程还包括型壳焙烧，型壳焙烧温度为850-900℃。

作为对上述方案的进一步改进，所述水溶性三聚氰胺改性脲醛树脂溶液的固体含量为53.62%，粘度为15.8MPa·s，pH值为10.5，游离甲醛含量为0.12%。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中铸造方法的选择以及条件的控制，能够提高螺旋离心式叶轮铸件的成品率，表面粗糙度程度符合Ra3.2的要求，对后续钴基合金粉末熔融处理提供良好的基础；自熔融合金喷涂法沉淀钴基合金粉末能在不损害基底材料的同时，使涂层紧密的粘合在基体表面，提高叶轮强度，该涂层具有长期可靠性，能提高叶轮的较强的耐腐蚀性和耐磨性；而浸渍药液的浸渍处理能够进一步提高叶轮的强度和防渗漏性，对叶轮表面起到密封作用，同时使叶轮表面光滑、均匀，防止泵在使用过程中轴向窜动或跳动，有效解决叶轮耐腐蚀性差的问题，耐温性好，可达到120℃的使用温度，泵能平稳运行，提高泵的使用寿命。

具体实施方式

实施例1

一种耐腐蚀螺旋离心式叶轮的制备方法，包括以下内容：

（1）采用低压铸造的方式进行浇注，浇注温度为640-680℃，石膏模具的预热温度为226-256℃，冷铁预热温度为180-195℃，升压速率为4kPa/s；

（2）通过自熔融合金喷涂法沉淀钴基合金粉末，熔融层厚度为0.5mm，钴基合金粉末的细度小于800nm，钴基合金粉末各组分质量百分数为C:1.2～1.6%，Cr:18-22%，Y:2～4%，W:2～4%，Mo:0.6～1.4%，Ni:0.2～0.4%，Si:0.8～1.4%，B:0.4～1.6%，Fe:0.4～1.6%，Hf:0.1～0.2%，Co:余量；

（3）用浸渍药液进行两次次浸渍处理，然后在高温真空热处理设备中进行处理，真空状态为720-750mmHg，温度和处理时间依次为135℃保持2小时，150℃保持4小时，180℃保持4小时；

其中浸渍药液由以下重量份的原料组成：水溶性三聚氰胺改性脲醛树脂溶液12份，水40份，苯甲酰氯2-4份，过氧化二苯甲酰2份，表木栓醇2份。

其中，所述浇注时保压时间为180秒；所述浇注过程还包括型壳焙烧，型壳焙烧温度为850-900℃。

其中，所述水溶性三聚氰胺改性脲醛树脂溶液的固体含量为53.62%，粘度为15.8MPa·s，pH值为10.5，游离甲醛含量为0.12%。

在本实施例中根据离心泵的水力模型设计叶轮的各项参数并确定其三维模型，按照本发明中控制条件对叶轮选择灰口铸铁铸造叶轮所制得叶轮无缺口试样的冲击韧性可达146kJ/m³，强度达到462MPa，硬度为HRC32，检测完成后按相应方法进行处理，所制得叶轮无缺口试样的冲击韧性可达165kJ/m³，强度达到543MPa，硬度为HRC37；输送电厂煤灰使用寿命达到3500-5000h，输送河沙使用寿命达到4000-5000h，输送水泥可达到3500h以上，输送铝厂铝浆液达到2200h以上，耐腐蚀性和耐磨性达到较高水平，可在生产生活中推广使用。