一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合耐磨材料领域，具体涉及一种在工业离心通风机叶轮工作面上镶 嵌耐磨陶瓷的制备方法。
【背景技术】
[0002] 工业离心通风机（以下简称风机）是建材、冶金、水泥等行业常用的一种主要的动 力设备，由于工作介质中含有一定量大小不等、形状各异的同体颗粒，这些风机是在各种介 质气流中工作，气流中的介质对风机进行严重的磨损，且磨损的不均匀性，使风机转子组动 平衡遭到破坏，引起风机机壳振动，从而缩短了风机的运行寿命，严重者可致使风机非正常 运转。为了实现风机的高效运行，消除存在的安全隐患，延长风机的使用寿命，研宄风机的 磨损机理，选用合理的工艺技术方案显得尤为重要。
[0003] 目前风机制造中主要采用各种表面耐磨技术，比如复合板焊接技术、基材堆焊技 术、热喷涂技术、粘贴陶瓷片技术等。上述耐磨技术存在复合板增加重量，堆焊寿命短，热喷 涂耐磨性差，粘贴陶瓷无法耐高温。故开发新的风机耐磨技术，在通风机行业内显得尤为重 要。
[0004] 随着风机使用工况的日益苛刻，对耐高温、耐腐蚀、耐磨损的新型通风机工作表面 处理技术需求迫切。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提供一种具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀，抗 氧化等性能优点的通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法。
[0006] 本发明的目的通过下述技术方案来实现。
[0007] 一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法，包括：
[0008] (1)风机工作面镶嵌钢卡子设计制作，风机工作面钢制卡子为楔形塞焊槽冲裁标 准件；风机叶片头部钢制卡子为工字型拼接焊加工标准件；
[0009] (2)镶嵌陶瓷块设计制作，叶轮上使用镶嵌陶瓷块按基本形式设计为四类，即基本 陶瓷块、叶片头用陶瓷卡子、焊缝保护专用陶瓷块、加长型陶瓷块；
[0010] (3)焊接钢制卡子工装制作，定位钢制卡子在风机叶轮工作面的相对位置；
[0011] ⑷钢制卡子焊接，包括
[0012] ①钢卡子焊接前采用乙酸异戊酯C7H1402浸泡清洗，随洗随用；
[0013] ②严格按镶嵌布置工艺图组合钢卡子，组合时采用专用工装定位，钢制卡子长度 方向的截取，采用角向砂轮切割；
[0014] ③钢制卡子在镶嵌面上的接长，在接头处错边量低于Imm时，修磨平齐；错边量大 于Imm时，拆除重新组合；
[0015] ④钢制卡子焊接前，用δ 1~3mm，宽14mm左右的石棉条嵌入钢卡子间防止飞溅； 采用气保焊焊接塞焊槽。
[0016] ⑤焊后将钢卡子上表面打磨，并检查卡槽间是否干净；
[0017] (5)镶嵌陶瓷块安装及粘接，包括
[0018] ①调配粘接剂，将粘接剂刮抹在钢卡子间与钢卡子表面；
[0019] ②按镶嵌陶瓷工艺布置图组装陶瓷块，要求陶瓷块之间应紧密；
[0020] ③对于镶嵌面局部（如尖角、拐弯等处）通过修配加长型陶瓷块进行粘贴；
[0021] ④镶嵌陶瓷块的固化，25°C环境下，8~12h完成粘接剂的基本固化；
[0022] ⑤二次固化，基本固化完成后，进行二次固化，常温条件下静置1~2天，或采用加 温的办法来缩短二次固化时间，加温的温度控制在100°c范围内，时间不低于4h ;
[0023] ⑥粘接剂选用，镶嵌陶瓷块专用粘接剂有两种，160°C以下采用DB8180作粘接剂； 160~320°C范围则选用FSN-12涂料作粘接剂。
[0024] 优选地，风机工作面钢制卡子通过设计专用冲模并加工成型，风机工作面钢卡 子用料要求采用单轧钢板厚度差必须满足B类公差、连轧钢板厚度满足PT. A级精度（GB T709-2006)。
[0025] 优选地，耐磨陶瓷块采用A1203刚玉陶瓷，其A1203含量不得低于95%。
[0026] 优选地，基本固化过程中，采用碘钨灯或其它大功率灯具照射进行加热。
[0027] 本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
[0028] 1、风机镶嵌陶瓷既能满足工况耐磨，耐高温（温度低于320°C )，耐冲击要求，又能 解决粘贴陶瓷易脱落的瓶颈。
[0029] 2、镶嵌陶瓷块和钢制陶瓷卡子楔形设计，安装容易，使用即便粘接剂老化，陶瓷块 也不容易脱落，安全可靠性好。
[0030] 3、极大程度上增加了风机使用寿命，方便通风机后期修复处理及风机再制造。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明的镶嵌钢卡子冲模示意图；
[0032] 图2为本发明的楔形钢卡子第一实施例局部视图；
[0033] 图3为本发明的楔形钢卡子第二实施例局部视图；
[0034] 图4为本发明的镶嵌陶瓷块加长型陶瓷片外形设计；
[0035] 图5为本发明的镶嵌陶瓷炔基本陶瓷片外形设计；
[0036] 图6为本发明的镶嵌陶瓷块头部陶瓷卡子外形设计；
[0037] 图7为本发明的镶嵌陶瓷块焊缝保护外形设计；
[0038] 图8为本发明的焊接钢制卡子专用工装设计示图；
[0039] 图9为本发明的风机工作面焊接钢制卡子局部示图；
[0040] 图10为本发明的风机叶轮叶片镶嵌耐磨陶瓷局部示图。
[0041] 附图标号
[0042] 钢卡子1 石棉板2
【具体实施方式】
[0043] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的【具体实施方式】 不限于此。
[0044] 本发明的目的就是陶瓷材料与金属材料相比，具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨 损、耐腐蚀，抗氧化等性能优点，传统粘贴陶瓷技术，因粘接剂高温老化失效和受介质冲击 载荷作用，陶瓷片容易脱落，降低了风机的耐磨性。现提供一种在风机叶轮工作面上镶嵌耐 磨陶瓷及其制备方法可以解决上述问题，达到较好的使用效果。
[0045] 本发明提出根据风机结构设计的特定镶嵌陶瓷块，并设计镶嵌陶瓷钢制卡子。通 过钢制卡子塞焊，陶瓷块采用粘贴剂镶嵌粘接，获得在风机工作面镶嵌耐磨陶瓷的复合材 质，达到耐磨损、耐高温、耐冲击、防脱落的技术要求。从而大大提升通风机的使用寿命，降 低成本，创造效益。
[0046] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0047] 一种在风机叶轮工作面上镶嵌耐磨陶瓷及其制备方法，包括风机工作面镶嵌钢卡 子设计制作，镶嵌陶瓷块设计制作，焊接钢制卡子工装制作，钢制卡子焊接及镶嵌陶瓷块安 装及粘接。
[0048] ⑴镶嵌钢卡子设计：风机工作面钢制卡子为楔形塞焊槽冲裁标准件；风机叶片头 部钢制卡子为工字型拼接焊加工标准件，详见附图1。风机工作面钢制卡子通过设计专用冲 模并加工成型，风机工作面钢卡子用料要求采用单轧钢板厚度差必须满足B类公差、连轧 钢板厚度满足PT. A级精度（GB T709-2006)
[0049] ⑵镶嵌陶瓷块设计：叶轮上使用镶嵌陶瓷块按基本形式设计为四类：基本陶瓷 块、叶片头用陶瓷卡子、焊缝保护专用陶瓷块、加长型陶瓷块，详见附图2。耐磨陶瓷块采用 A1203刚玉陶瓷，其A1203含量不得低于95%，其主要性能指标见表所示。
[0050]
【主权项】
1. 一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法，包括： (1) 风机工作面镶嵌钢卡子设计制作，风机工作面钢制卡子为楔形塞焊槽冲裁标准件； 风机叶片头部钢制卡子为工字型拼接焊加工标准件； (2) 镶嵌陶瓷块设计制作，叶轮上使用镶嵌陶瓷块按基本形式设计为四类，即基本陶瓷 块、叶片头用陶瓷卡子、焊缝保护专用陶瓷块、加长型陶瓷块； (3) 焊接钢制卡子工装制作，定位钢制卡子在风机叶轮工作面的相对位置； (4) 钢制卡子焊接，包括 ① 钢卡子焊接前采用乙酸异戊酯C7H1402浸泡清洗，随洗随用； ② 严格按镶嵌布置工艺图组合钢卡子，组合时采用专用工装定位，钢制卡子长度方向 的截取，采用角向砂轮切割； ③ 钢制卡子在镶嵌面上的接长，在接头处错边量低于Imm时，修磨平齐；错边量大于 Imm时，拆除重新组合； ④ 钢制卡子焊接前，用S 1~3_，宽14_左右的石棉条嵌入钢卡子间防止飞溅；采用 气保焊焊接塞焊槽。 ⑤ 焊后将钢卡子上表面打磨，并检查卡槽间是否干净； (5) 镶嵌陶瓷块安装及粘接，包括 ① 调配粘接剂，将粘接剂刮抹在钢卡子间与钢卡子表面； ② 按镶嵌陶瓷工艺布置图组装陶瓷块，要求陶瓷块之间应紧密； ③ 对于镶嵌面局部（如尖角、拐弯等处）通过修配加长型陶瓷块进行粘贴； ④ 镶嵌陶瓷块的固化，25°C环境下，8~12h完成粘接剂的基本固化； ⑤ 二次固化，基本固化完成后，进行二次固化，常温条件下静置1~2天，或采用加温的 办法来缩短二次固化时间，加温的温度控制在l〇〇°C范围内，时间不低于4h ; ⑥ 粘接剂选用，镶嵌陶瓷块专用粘接剂有两种，160°C以下采用DB8180作粘接剂； 160~320°C范围则选用FSN-12涂料作粘接剂。
2. 根据权利要求1所述的一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法，其特征在于：风机工作 面钢制卡子通过设计专用冲模并加工成型，风机工作面钢卡子用料要求采用单轧钢板厚度 差必须满足B类公差、连轧钢板厚度满足PT. A级精度（GB 1709-2006)。
3. 根据权利要求1所述的一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法，其特征在于：耐磨陶瓷 块采用A1203刚玉陶瓷，其A1203含量不得低于95%。
4. 根据权利要求1所述的一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法，其特征在于：基本固化 过程中，采用碘钨灯或其它大功率灯具照射进行加热。
【专利摘要】一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法。本发明的目的就是陶瓷材料与金属材料相比，具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀，抗氧化等性能优点，传统粘贴陶瓷技术，因粘接剂高温老化失效和受介质冲击载荷作用，陶瓷片容易脱落，降低了风机的耐磨性。现提供一种在风机叶轮工作面上镶嵌耐磨陶瓷及其制备方法可以解决上述问题，达到较好的使用效果。本发明提出根据风机结构设计的特定镶嵌陶瓷块，并设计镶嵌陶瓷钢制卡子。通过钢制卡子塞焊，陶瓷块采用粘贴剂镶嵌粘接，获得在风机工作面镶嵌耐磨陶瓷的复合材质，达到耐磨损、耐高温、耐冲击、防脱落的技术要求。从而大大提升通风机的使用寿命，降低成本，创造效益。
【IPC分类】F04D29-28, F04D29-02
【公开号】CN104847693
【申请号】CN201510139784
【发明人】冯伟, 刘学刚
【申请人】重庆通用工业(集团)有限责任公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月28日