专利名称：提高水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法
技术领域：
本发明提供一种提高水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，属于水泵制造技术领域。
背景技术：
潜水渣桨泵、潜水排污泵、隔爆潜水泵、潜入式矿用排水电泵因长期潜入含有固体颗粒 或含有腐蚀性的液体介质中，对其过流部件(泵体和叶轮)来讲工作环境比较恶劣，如潜水 渣浆泵抽取的含有砂石、矿渣等30%颗粒的介质主要对过流部件产生冲蚀磨损，潜水排污泵 抽取的含有酸性或碱性离子的介质主要对过流部件产生腐蚀磨损，严重时出现磨坑、甚至洞 穿，致使潜水渣浆泵、潜水排污泵、隔爆潜水泵、潜入式矿用排水电泵扬程和效率降低，严 重时甚至不能正常运行。
人们对水泵过流部件的耐磨损耐腐蚀性能一直在进行不懈的努力，进行了许多有益的探 索和尝试。如自上世纪90年代采用的"耐磨堆焊修复技术"到耐磨合金粉喷涂技术，以及近 年来有些制造厂家采用耐磨铸铁铸造技术，使过流部件的表面硬度分别达到HRC40、 55、 60， 耐磨寿命平均提高约50%，对延长水泵的使用寿命起到了一定的促进作用。
上述技术的使用存在以下缺陷 一是表面堆焊、喷涂或耐磨铸铁铸造，材料的切削加工 难度大。二是只在金属材料耐磨性能上做文章，而忽视了所用材料的耐腐蚀性能。三是上述 材料昂贵，工艺复杂，大部分用户难以实行。
水泵的制造迫切需要一种在普通灰铸铁基体上既能提高过流部件的耐磨性又能提高其耐 蚀性的工艺方法，从而提高水泵的使用寿命。
发明内容
本发明目的是提供一种能克服上述缺陷、能延长水泵使用寿命的提高水泵过流部件耐磨 损耐腐蚀的方法。其技术方案为-
一种水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，其特征在于采用以下歩骤1)毛坯铸造、2)
毛坯表面处理、3)制备釉浆、4)涂搪、5)干燥后烧制而成，其中歩骤3)中，制备釉浆采 用的熔块主要成份按质量比为氧化硅40 60、氧化铝0.1~5、氧化硼1~10、氧化钾0.1~5、氧 化钠6 17、氧化锂0.5 5、氣化钙1.5~7、氣硅酸钠2~6、氧化钛1 10、氧化钙0.5~6、其它 0~2，另加入熔块质量的5~6%粘土、 0~5%石英粉、0.5~0.8%硼砂、0.2~0.3%亚硝酸钠、2~5% 黑色素和50~55%水， 一起放入球磨机，研磨使得到的釉浆呈现胶体状态即为釉浆，烧制后附 着在水泵过流部件上的搪瓷层厚度在300~700 )im之间。所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，歩骤l)中依次通过制芯、造型、熔炼、浇 注、清理铸造工序制得毛坯。
所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，步骤2)毛坯表面处理工序包括退火、喷砂,
使其满足搪瓷的条件。
所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，歩骤4)中涂搪为湿法涂搪，采用浸渍法或 喷搪法中的任意一种。
所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，步骤5)中一次烧成的烧成温度一般在740 X: 850'C之间，时间在10 25min之间。
本发明与现有技术相比，其优点在于，搪瓷水泵过流部件在整体上有金属基材的力学强 度，并以无机物成份组成的搪瓷层来提高表面质量，保护金属表面，具有耐腐蚀、耐磨损、 耐高压、耐高温、表面光滑不粘附物料等特点。
搪瓷水泵过流部件的特性
1、 耐磨性搪瓷釉面最高硬度为HV752，是碳化钨的1.65倍，是冷硬铸铁的1.5倍。 将搪瓷试件置于流速为27m/s的煤矸石粉中冲刷260h，其固定架严重磨损，而搪瓷试件无明 显划痕，瓷釉面磨损仅为0.016mg/cm2;
2、 耐酸性搪瓷试件在8X的硫酸溶液中浸泡72h后，其表面釉层无明显变化，无腐蚀 坑点，失重率为△ G《0.014 mg/cm2;
3、 耐碱性搪瓷试件在4X的氢氧化钠溶液中浸泡煮沸6h，其釉面无明显变化，无腐蚀 坑点*失重率为△ G《0.036 mg/cm2;
4、 抗急冷急热爆裂性将搪瓷试件加热到30(TC时，取出并立即放入冷水中冷却，反复
试验100次，瓷釉面无脱瓷、龟裂、翘皮现象；
5、 经济性与工艺灵活性用于表面搪瓷的耐磨件基材通常为HT200,平均价格比抗磨铸 铁低280%,使用搪瓷技术的综合费用比现行耐磨技术(碳化钨喷涂、耐磨铸铁等)平均降 低70%，而且对水泵过流部件的适应范围达到90%以上。
具体实施例方式
实施例1:
1、 毛坯铸造经过制芯、造型、熔炼、浇注、清理等工序铸造水泵过流部件毛坯，使其
化学成分达到C: 2.9~3.5%， Si: 2.3~2.7%， Mn: 0.5~1.0%， S:《0.1, P:《0.14。
2、 毛坯表面处理将清理后的水泵过流部件毛坯进行喷砂处理，得到适宜搪瓷的基体新表面。
3、 制备釉桨熔块组成的质量百分比为氧化硅40、氧化铝4、氧化硼8、氧化钾4、氧 化钠IO、氧化锂4、氟化钙5、氟硅酸钠5、氧化钛7、氧化钙4、其它0.5，另加入熔块质量 的5%粘土、 2%石英粉、0.5%硼砂、0.2%亚硝酸钠、2%黑色素和50%水， 一起放入球磨机， 研磨使得到的釉浆呈现胶体状态即为釉浆，釉浆细度1.0g/150目.100ml，釉浆比重廳100ml 。
4、 湿法涂搪采用灌注法，使搪瓷层厚度控制在300tmi。
5、 干燥将采用灌注法涂搪后的水泵过流部件坯件在150'C烘干30min，使其搪瓷层水 分完全蒸发。
6、 烧成将烘干后的水泵过流部件坯件放入烧成炉中，在75(TC烧制20分钟，即得耐 磨损耐腐蚀水泵过流部件。
实施例2:
1、 毛坯铸造经过制芯、造型、熔炼、浇注、清理等工序铸造水泵过流部件毛坯，使其
化学成分达到C: 2.9~3.5%， Si: 2.3~2.7%, Mn: 0.5~1.0%， S:《0.1， P:《0.14。
2、 毛坯表面处理将清理后的水泵过流部件毛坯进行喷砂处理，得到适宜搪瓷的基体新表面。
3、 制备釉桨熔块组成的质量百分比为氧化硅50、氧化铝0.2、氧化硼2、氧化钾3、 氧化钠6、氧化锂2、氟化钙3、氟硅酸钠2、氧化钛3、氧化钙l、其它l，另加入熔块质量 的6°/。粘土、 3%石英粉、0.7%5朋砂、0.2%亚硝酸钠、3%黑色素和52%水， 一起放入球磨机， 研磨使得到的釉浆呈现胶体状态即为釉浆，釉浆细度l.Og/150目.100ml，釉浆比重 160/100ml 。
4、 湿法涂搪采用灌注法，使搪瓷层厚度控制在50(Him。
5、 干燥将采用灌注法涂搪后的水泵过流部件坯件在18(TC烘干30min，使其搪瓷层水 分完全蒸发。
6、 烧成将烘干后的水泵过流部件坯件放入烧成炉中，在75(TC烧制15分钟，即得耐 磨损耐腐蚀水泵过流部件。
实施例3:
1、 毛坯铸造经过制芯、造型、熔炼、浇注、清理等工序铸造水泵过流部件毛坯，使其
化学成分达到:C: 2.9~3.5%， Si: 2.3~2.7%， Mn: 0.5~1.0%， S:《0.1， P:《0.14。
2、 毛坯表面处理将清理后的水泵过流部件毛坯进行喷砂处理，得到适宜搪瓷的基体新表面。
3、 制备釉浆熔块组成的质量百分比为氧化硅60、氧化铝3、氧化硼5、氧化钾5、氧 化钠15、氧化锂5、氟化钙7、氟硅酸钠4、氧化钛IO、氧化钙6、其它0.5,，另加入熔块质 量的4%粘土、 5%石英粉、0.3%硼砂、0.3%亚硝酸钠、5%黑色素和55%水， 一起放入球磨机， 研磨使得到的釉浆呈现胶体状态即为釉浆，釉浆细度1.0g/150目.100ml，釉浆比重-160/lOOml 。
4、 湿法涂搪采用灌注法，使搪瓷层厚度控制在700nm。
5、 干燥将采用灌注法涂搪后的水泵过流部件坯件在20(TC烘干30min，使其搪瓷层水 分完全蒸发。
6、 烧成将烘干后的水泵过流部件坯件放入烧成炉中，在75(TC烧制25分钟，即得耐 磨损耐腐蚀水泵过流部件。
权利要求
1、一种水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，其特征在于采用以下步骤1)毛坯铸造、2)毛坯表面处理、3)制备釉浆、4)涂搪、5)干燥后烧制而成，其中步骤3)中，制备釉浆采用的熔块主要成份按质量比为氧化硅40～60、氧化铝0.1～5、氧化硼1～10、氧化钾0.1～5、氧化钠6～17、氧化锂0.5～5、氟化钙1.5～7、氟硅酸钠2～6、氧化钛1～10、氧化钙0.5～6、其它0～2，另加入熔块质量的5～6％粘土、0～5％石英粉、0.5～0.8％硼砂、0.2～0.3％亚硝酸钠、2～5％黑色素和50～55％水，一起放入球磨机，研磨使得到的釉浆呈现胶体状态即为釉浆，烧制后附着在水泵过流部件上的搪瓷层厚度在300～700μm之间。
2、 如权利要求1所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，其特征在于步骤l)中依 次通过制芯、造型、熔炼、浇注、清理铸造工序制得毛坯。
3、 如权利要求1所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，其特征在于步骤2)毛坯 表面处理工序包括退火、喷砂，使其满足搪瓷的条件。
4、 如权利要求1所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，其特征在于步骤4)中涂 搪为湿法涂搪，采用浸渍法或喷搪法中的任意一种。
5、 如权利要求1所述的水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，其特征在于步骤5)中一 次烧成的烧成温度一般在740。C 85(TC之间，时间在10 25min之间。
全文摘要
本发明提供一种水泵过流部件耐磨损耐腐蚀的方法，其特征在于采用以下步骤1)毛坯铸造、2)毛坯表面处理、3)制备釉浆、4)涂搪、5)干燥后烧制而成，其中步骤3)中，制备釉浆采用的熔块主要成份按质量比为氧化硅40～60、氧化铝0.1～5、氧化硼1～10、氧化钾0.1～5、氧化钠6～17、氧化锂0.5～5、氟化钙1.5～7、氟硅酸钠2～6、氧化钛1～10、氧化钙0.5～6、其它0～2，另加入熔块质量的5～6％粘土、0～5％石英粉、0.5～0.8％硼砂、0.2～0.3％亚硝酸钠、2～5％黑色素和50～55％水，一起放入球磨机，研磨使得到的釉浆呈现胶体状态即为釉浆，烧制后附着在水泵过流部件上的搪瓷层厚度在300～700μm之间。该搪瓷层附着在水泵过流部件的表面，具有耐腐蚀、耐磨损、耐高压、耐高温、表面光滑不粘附物料等特点。
文档编号F04D29/40GK101418815SQ200810237659
公开日2009年4月29日 申请日期2008年11月29日 优先权日2008年11月29日
发明者萍 侯, 吴哲军, 张广栋, 张海平, 谷成文 申请人:山东颜山泵业有限公司