[实用新型]在金属构件上加装复合耐磨蚀层的随形模具

说明书

技术领域

本实用新型属于材料技术领域，具体涉及一种在金属构件上加装复合耐磨蚀层的随形模具。

背景技术

磨蚀是磨损与腐蚀或气蚀同时作用而形成的一种较为特殊的腐蚀失效类型。相应的，耐磨蚀性是衡量材料使用性能的众多指标中非常重要的一项，特别是对于应用在带有高速流动的固体颗粒或腐蚀性流体的环境中的结构部件而言，其耐磨蚀性能的好坏关乎到整个设备的安全性、稳定性以及使用寿命。

为了降低材料磨蚀对设备运行的影响，最直接的方法是使用结构陶瓷(例如碳化硅陶瓷)或者耐磨蚀性能好的复合材料(例如耐磨蚀颗粒与热固性树脂浇注的复合材料)制作设备部件。但是，不管是烧结还是浇注，其加工工艺和条件都十分苛刻，特别是对于结构复杂、体型较大的设备，不仅模具制造困难，其成型难度也更大，制品成品率较低。因此，行业内更多地是采用金属材料加工成型，然后再为金属成型构件加装耐磨蚀层的方法来提高设备的耐磨蚀性能。

公布于2013年2月13日的中国发明专利申请CN102927032A提出了一种碳化硅陶瓷内衬的离心泵，该离心泵是在泵体的壳体内部设置由碳化硅陶瓷材料构成的内衬流体腔，其叶轮则直接由碳化硅陶瓷烧结成型，从而提高泵体过流部分的耐磨蚀性能。

公布于2014年8月13日的中国发明专利申请CN103982442A提出了一种内衬碳化硅陶瓷的脱硫泵，该脱硫泵是通过先在金属外壳内设置拼装式泵体芯模，浇注碳化硅陶瓷后再将泵体芯模拆除的方法形成耐磨蚀内腔，其叶轮也是由碳化硅陶瓷整体浇注成型的。

公布于2015年3月25日的中国发明专利申请CN104449211A提出了一种基于热固性树脂以及碳化硅颗粒的耐磨蚀层的制备工艺，该制备工艺主要是通过制作多级组合装配式模具，安装到金属基材或者金属构件上以后再充填耐磨蚀材料进而形成耐磨蚀层。

公布于2015年5月20日的中国发明专利申请CN104626622A提出了一种在金属构件上加装复合耐磨蚀层的制备工艺，该制备工艺主要是针对形状复杂、体型小的工件设计了两级模具以便耐磨蚀材料在工件的翻边、翘角、曲缝、死角等处进行均匀填充。

公布于2015年9月2日的中国发明专利申请CN104875362A提出了一种在管道内侧加装复合耐磨蚀层的制备工艺及制备工装，该制备工艺是先用模具制作抗磨蚀复合管，然后再将抗磨蚀复合管安装到管道内侧。

公布于2015年7月29日的中国发明专利申请CN104802105A提出了一种在电磨磨辊套和/或泵芯的金属基材上加装复合耐磨蚀层的工艺及制备工装，该工艺及制备工装主要是在磨辊套和/或泵芯的金属基材上利用整体模具和分体模具的配合加装结构陶瓷柱和耐磨蚀充填料以形成耐磨蚀层。

公布于2016年10月26日的中国发明专利申请CN106050724A提出了一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法，该脱硫泵主要是通过在泵壳以及叶轮上分别加装树脂碳化硅材质的泵壳内衬以及叶轮衬的方式以达到增强耐磨蚀性的目的。

以上几种方案都可以在一定程度上提高应用于不同场合、不同环境下的金属构件的耐磨蚀性，但是由于设备种类繁多、大小不一，针对每一种设备都需要单独制作对应的模具。尤其是在制造矿山、冶炼、火电、环保、化工等行业使用的渣浆泵、抽沙泵、脱硫泵、稀酸泵时，泵体结构通常复杂多变，模具制造更加困难，不仅造价昂贵，而且成型困难、成品率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在金属构件上加装复合耐磨蚀层的随形模具，解决了不同设备的耐磨蚀层需要单独制作模具，加工成本高而且成型困难、成品率低的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：一种在金属构件上加装复合耐磨蚀层的随形模具，其特殊之处在于：包括刚性成型腔、一个或多个柔性模具袋以及多个预制耐磨蚀块，所述预制耐磨蚀块固定于金属构件的耐磨蚀层安装面上，所述柔性模具袋用于填充刚性成型腔与预制耐磨蚀块之间的空间以及刚性成型腔与金属构件之间的空间；所述刚性成型腔上设置有耐磨蚀充填料注入通道，所述柔性模具袋上设置有液体注入通道。

进一步地，上述液体注入通道用于向柔性模具袋内注入液态流体，所述液态流体为常温液体(例如水、油等)或者固液相变材料(例如蜡、松香等)；所述固液相变材料的相变温度低于柔性模具袋的最高使用温度。

进一步地，上述耐磨蚀充填料注入通道用于向金属构件与预制耐磨蚀块之间以及相邻预制耐磨蚀块之间注入耐磨蚀充填料，所述耐磨蚀充填料的组分包括耐磨蚀颗粒和热固性树脂。

进一步地，上述预制耐磨蚀块与金属构件之间通过螺栓固定或者粘接固定。