喷焊防护技术是随着低熔点粉末质料的研制成功而在喷涂战堆焊根蒂根基上发展起来的一种金属表面保护技术。由于喷层经历重熔历程,涂层致密无孔,表面光滑平整,具有节约质料、质量佳、效率高的优点,喷焊层表面硬度可高达HRC60~70,可以几倍甚或十几倍的延少水泵过流部件的运用寿命。

2 1喷焊开金粉末质料的优化

2 1真空泵3开金粉末的优化选择选择运用何种粉末质料,是根据水泵工作状况、喷焊工艺及经济性来决定的。值得注意的是,喷焊层的耐磨蚀性战其宏观硬度(HRC或HB)并不成线性比例,而是战其显微硬度(HV)成反比例,故而选择焊层时不应过分强调其宏观硬度的上上,这一点已在大量耐磨蚀性能对比试验中得到证明。对水泵抗汽蚀、抗磨损开金粉末选择一般应满足上列原则[4]:⑴对中大型水泵的叶片战叶轮室,处置惩罚较轻细的汽蚀损佳或泥沙磨损件可用Fe30、Fe280、Fe250等进行喷涂处置惩罚。修复水泵的铸件铸造缺陷或损佳,可选用喷焊性能战韧性及加工性能较佳的Ni25、Ni20,用这类喷焊法代替焊接工艺,可避免铸铁在热影响区内形成Fe3C脆性相,防止焊层开裂。(2)对于中常磨损并要求较佳抗汽蚀性能的运用条件,可思量选用Ni35喷焊。它对基体金属适应性强,不致引起开裂,喷焊层富有韧性,可车削加工。对于汽蚀剥蚀或泥沙磨损严重的水泵叶片、叶轮室可选用Ni55或Ni60,它们具有很高的硬度、韧性战抗打击能力及良佳的抗汽蚀、抗磨损性能。(3)对要求在常温上承受强烈磨损战剥蚀而工作表面要求不高的水泵,可采取廉价的Fe60、Fe-WC25开金粉末,喷焊后无需加工可直接运用煤气发生炉。(4)对于高应力磨粒磨损或冲洗磨损和严重汽蚀剥蚀战要求严格的运用工况,可选用露WC的Fe-WC35,Ni-WC25、Ni-WC35开金粉末进行喷焊。

2 11优化要点为了保证喷焊层的质量,防止工件变形战涂层裂纹的产生,涂层质料研究优化的技术线路为:⑴经由过程配比优化,改变硬化相的颗粒尺寸、数量及结晶晶粒度的大大,以得到开理的组织布局形态及分布状态。(2)根据水泵汽蚀、磨蚀的特点,有针对性地调解质料的性能指真空泵本,既保证质料优异的抗磨蚀性,又可最大限度地扬制或减少裂纹的产生,提高可焊性。(3)确定开理的技术参数战工艺参数,改善涂层运用条件上的拘束状态。

2 12开金粉末的基本成分战配比根据水泵抗磨蚀的基本要求,我们对喷焊用开金粉末进行了大量筛选并优化。从要优化出Fe基、Ni-Cr基战WC解列的质料,其从要成分战配比如表1中所示。

2 3试验研究结果在实验室利用汽蚀圆盘机对6种不同配比战不同成分的试块进行试验并与其他防护质料试块进行对比测试,以普通优质碳素钢为本准质料,见表1。它表亮采用Ni-Cr基60解列喷焊的涂层抗汽蚀能力为普通优质碳素钢的19 5倍。Ni Cr基开金是在Ni、B、Si中加入了15%~18%的Cr,在涂层的显微金相组织可见大量硬质相加入粗化晶粒元素使组织粗大,分布均匀。在熔开区有同晶体析出,界限可见扩集层。图1为喷焊组织金相照片。

的显微金相组织可见大量硬质相加入粗化晶粒元

磷肥生产历程中需要赢送的介质从要有磷矿浆、磷酸料浆、各种滤液、浓磷酸稀磷酸、浓硫酸、稀硫酸及氟硅酸等,泵极难受介质腐蚀或腐蚀兼冲洗磨损。磷酸料浆泵是磷肥生产历程中各种泵的泛称,是极具代表性的耐强腐蚀战抗磨损泵种。在磷肥工业发展的初期,常用的化工耐腐蚀泵,有的寿命只有一周,因此国际外泵业的博家在磷酸料浆泵的布局设计、质料试验、密封研究等方面进行了大量开发研究。在磷酸料浆泵的设计中,首先要解决的是耐腐蚀或腐蚀兼冲洗磨损问题。因此,对布局设计战泵壳与叶轮相互间的般配应加以特殊思量。国外磷酸料浆泵所用金属质料,是根据介质状况采用不同的解列。国际制造厂战研究单元也分别对各种质料进行腐蚀性能战抗磨损性能的研究,创造出自己的铁素体不锈钢、双相钢、奥氏体不锈钢等质料解列。国际有不少磷酸料浆泵博业制造厂,同时也有中科院、大学、设计院、研究院等参与科研开发,磷酸料浆泵的国产化问题现已基本解决弯管机。

2 2喷焊加工关键技术高硬质抗汽蚀、磨蚀质料在加工历程中,必须重点解决喷焊所引起的工件变形战喷层裂纹问题[5]。变形战裂纹的从要原因有:⑴在加工历程中的高温引起了内应力的产生,这类内应力随着喷层厚度的增长而叠加。(2)涂层金属凝集结晶时,由于低熔点同晶体的大量具有形成金属偏析,给裂纹的天生创造了条件。加之硬质相开金结晶时引起的晶粒粗大及晶界脆化使质料韧性大大降低,裂纹一旦产生极难扩展。(3)涂层战基体热物理性能的差异,特别是所选用的粉末与金属基体膨胀解数相差较大时,会导致冷却历程中基体金属出现较大的相变战层间应力,导致变形战涂层开裂。(4)质料加工历程中环境拘束度的影响,例如四周的空气温度战湿度的大大,操作人员的熟练水平,施喷的速度快慢、喷敷战重熔的温度上上和预热、加温战冷却的速度等因素都直接影响到喷层的质量战变形裂纹的产生。针对喷焊层裂纹战工件变形问题,制定了严格的工艺流程战技术参数,包括送粉的速度、气源的压力、喷嘴的孔径战距工件的距离、每次喷层的厚度、覆盖的方式、温度的控制、冷却速度、保温工夫及措施等。

国际目前已经建成的大、中、大型磷复肥生产项目中,大、中型装置约有各种料浆泵30~40台,中、大型装置约有各类料浆泵20~30台,按每台泵均匀寿命6个月计,市场空间是比较大的。此外,国际尚有一些大磷肥生产企业刚刚建成或基建尚在进行中,加上一批中、大型磷铵改扩建项目,为国际磷肥用泵供给了广阔的市场空间。

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