专利名称：一种耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷耐磨结构，尤其适用于石化、冶金、电力、建材、矿业的粉尘、硬质颗粒物输送用的耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构。
背景技术：
目前耐磨管道、煤粉燃烧器等设备通用的耐磨方式有耐磨陶瓷大部分为氧化铝陶瓷，与金属基体的结合为平面粘贴方式，瓷件主要靠有机粘贴剂固定。 由于陶瓷与金属热膨胀系数不一样，当环境温度有较大变化时，瓷件易脱落，而有机粘贴剂存在不耐高温、老化的缺陷，当有机粘贴剂失效时，瓷件必然脱落。这种方式制约了耐磨设备的性能及寿命。电力、石化、冶金、建材等行业中经常承受细微硬质粒子高速冲击磨损的工况场合，对耐磨性的要求越来越高，耐磨部件的寿命直接影响到整个系统的运行，其更换次数、维护成本及耐磨部件磨损带来的一系列经济、安全方面的严重后果都使研发高硬度、高耐磨、新结构的耐磨陶瓷产品的工作迫在眉睫。近几年来，国内外一些科研单位和企业，致力于研究陶瓷的耐磨性能及结构，其耐磨产品在一些行业得到运用，但也存在不少问题，现有耐磨陶瓷产品各有利弊，但主要问题是在环境温度变化较大以及介质冲刷较厉害的工况下有陶瓷碎裂、磨损严重、易脱落等现象，特别是在电厂煤粉输送、煤粉燃烧器等场合。
发明内容
本发明的目的克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、强度高、耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构。为实现上述目的，本发明的耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构，包括金属基体，在所述金属基体的表面上间隔设有若干钢条加强筋，在相对钢条加强筋一面的金属基体上粘贴有由若干陶瓷片拼接组合的陶瓷组件，相邻两排陶瓷片的拼接为台阶状拼接、凹凸状拼接或直线状拼接；陶瓷组件与金属基体接触面之间充填有耐高温的无机粘贴剂，每个陶瓷片的中部均开有与钢条加强筋相对应的凹槽；所述陶瓷组件的端部设有防脱挡环。所述陶瓷片中部与钢条加强筋相对应的凹槽为燕尾槽、半圆槽、或T形槽；所述的若干陶瓷片采用密度为3. 2 3. 8g/cm3、硬度HRA为85 92的氧化铝、碳化硅、氮化硅、或碳化钨系列耐磨瓷件。有益效果本发明采用特殊结构的耐磨陶瓷、多种形状的支撑钢条、耐高温无机粘贴剂、防脱挡环组成的耐磨陶瓷结构，可适用于氧化铝、碳化硅、氮化硅、碳化钨等材料以及冶金、石化、电力、建材等行业。根据工况场合的不同可以衍生出各种耐磨产品，如耐磨陶瓷直管、耐磨陶瓷弯头、耐磨陶瓷方圆节、耐磨陶瓷煤粉浓缩器、风机叶轮、叶片、耐磨阀门等。具有抗磨损、耐腐蚀、防脱落、寿命长、维修方便、综合经济效益高等特点。主要优点
I.利用物理制作方式制成燕尾、半圆、T形等形状的钢条，装配在金属基体表面，与具有相同形状内槽的瓷件结合形成耐磨层。在陶瓷与金属基体间填充耐高温无机粘贴剂，可起到辅助固定作用。在耐磨层端部设置防脱挡环，挡环低于耐磨层，防止瓷件自端部脱落，不受硬质粒子冲刷的影响。2.根据粉尘、煤粉等硬质粒子流动特点，为防止其沿瓷件间隙直线冲刷，相邻瓷件间采取错位凹凸搭接布置方式，减小了直线冲刷距离，阻隔了介质沿直线间隙冲刷扩大的可能。3.提高了耐磨瓷件与金属基体结合的结构强度以及耐磨产品的质量性能，有效延长了耐磨产品的使用寿命。4.由于采用了燕尾槽、半圆槽、T形槽结构固定，使耐磨瓷件与金属基体的结合不只靠粘贴剂固定，避免了粘贴剂的失效老化、不耐高温等缺陷使耐磨瓷件脱落，提高了耐磨瓷件与金属基体结合的结构强度以及耐磨产品的质量性能，有效延长了耐磨产品的使用寿命;
5.由于采用相邻瓷件错位凹凸搭接粘贴布置，使硬质颗粒不能长距离直接冲刷瓷件间 间隙，避免了冲刷导致瓷件间隙扩大并最终脱落的后果。6.采用耐高温无机粘贴剂，既使瓷件与金属基体间在温度变化时的变形挤压得到了有效的缓冲，又防止粘贴剂的失效老化导致瓷件脱落。
图I是本发明的实例一主视结构 图2是本发明的实例一侧视结构 图3是图2中局部I结构放大 图4是本发明的实例二主视结构 图5是本发明的实例二侧视结构 图6是图4中局部II放大结构 图7是图4中局部III放大结构图。图中1 一金属基体，2 —陶瓷组件，3 —钢条加强筋，4. 一耐高温无机粘贴剂。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述
实施例I、如图1-3所示，耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构为一直管，主要由管件的金属基体1，陶瓷组件2，钢条加强筋3组成，在管件的金属基体I的内表面上间隔焊接若干钢条加强筋3，在相对钢条加强筋3 —面的金属基体I上附着有由若干陶瓷片拼接组合的陶瓷组件2，若干陶瓷片与钢条加强筋3相对应的凹槽为燕尾槽；陶瓷组件2与金属基体I接触面之间充填有耐高温的无机粘贴剂4，所述若干排陶瓷片的拼接为台阶状或凹凸状拼接形成耐磨层，主要起到支撑固定瓷件的作用，可减小了直线冲刷距离，阻隔了介质沿直线间隙冲刷扩大的可能。每个陶瓷片的中部均开有与钢条加强筋3相对应的凹槽，所述陶瓷组件2的端部设有防脱挡环。所述的若干陶瓷片采用密度为3. 2 3. 8g/cm3、硬度HRA为85 92的氧化铝、碳化硅、氮化硅、或碳化钨系列耐磨瓷件。组装时，把具有燕尾结构的钢条加强筋3按设定尺寸排列焊接在钢管内表面，然后把具有燕尾形内槽的瓷件穿插于钢条上，陶瓷组件2管件的金属基体I之间全部涂抹耐高温无机粘贴剂4，待耐高温无机粘贴剂4干燥后瓷件就被牢牢地固定在金属基体I上。陶瓷片做出弧形，若干排陶瓷片台阶状或凹凸状拼接形成一个完整平滑的内腔，以供介质在其中自由流动。即使设备由于外力或意外致使其中一个或部分陶瓷片损坏，其他的陶瓷片由于被固定在燕尾槽中，不会产生脱落，可确保产品的正常使用及寿命。实施例2、如图4-7所示，耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构为耐磨陶瓷弯头，主要由大小管件的金属基体I、陶瓷组件2和钢条加强筋3组成，在所述大管件的金属基体I的内表面或小管件的金属基体I外表面上间隔设有若干钢条加强筋3，所述与大管件的金属基体I的钢条加强筋3相对应的凹槽为T形槽，如图6所示；所述与小管件的金属基体I的钢条加强筋3相对应的凹槽为燕尾槽，如图7所示；在相对钢条加强筋3 —面的金属基体
I上附着有由若干排陶瓷片拼接组合的陶瓷组件2，陶瓷组件2与金属基体I接触面之间充填有耐高温的无机粘贴剂4，所述若干排陶瓷片的拼接为直线状拼接形成耐磨层，主要起到支撑固定瓷件的作用。每个陶瓷片的中部均开有与钢条加强筋3相对应的有凹槽；所述陶瓷组件2的端部设有防脱挡环。所述的若干陶瓷片采用密度为3. 2 3. 8g/cm3、硬度HRA为85 92的氧化铝、碳化硅、氮化硅、或碳化钨系列耐磨瓷件。组装时，把具有燕尾T形结 构的钢条加强筋3按设定尺寸排列焊接在钢管内表面，然后把具有燕尾形或T形内槽的瓷件穿插于钢条上，陶瓷组件2管件的金属基体I之间全部涂抹耐高温无机粘贴剂4，待耐高温无机粘贴剂4干燥后瓷件就被牢牢地固定在金属基体I上。陶瓷片做出弧形，若干排陶瓷片台阶状拼接形成一个完整平滑的内腔，以供介质在其中自由流动。即使设备由于外力或意外致使其中一个或部分陶瓷片损坏，其他的陶瓷片由于被固定在燕尾槽中，不会产生脱落，可确保产品的正常使用及寿命。
权利要求
1.一种耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构，包括金属基体(I)，其特征在于在所述金属基体(I)的表面上间隔设有若干钢条加强筋(3)，在相对钢条加强筋(3) —面的金属基体(I)上附着有由若干排陶瓷片拼接组合的陶瓷组件(2)，相邻两排陶瓷片的拼接为台阶状拼接、凹凸状拼接或直线状拼接；所述陶瓷组件(2)与金属基体(I)接触面之间充填有耐高温的无机粘贴剂(4)，每个陶瓷片的中部均开有与钢条加强筋(3)相对应的凹槽；所述陶瓷组件(2)的端部设有防脱挡环。
2.根据权利要求I所述的耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构，其特征在于所述陶瓷片中部与钢条加强筋(3)相对应的凹槽为燕尾槽、半圆槽、或T形槽。
3.根据权利要求I所述的耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构，其特征在于所述的若干陶瓷片采用密度为3. 2 3. 8g/cm3、硬度HRA为85 92的氧化铝、碳化硅、氮化硅、或碳化钨系列耐磨瓷件。
全文摘要
一种耐冲刷耐腐蚀防脱落的陶瓷耐磨结构，包括金属基体，在所述金属基体的表面上间隔设有若干钢条加强筋，在相对钢条加强筋一面的金属基体上粘贴有由若干陶瓷片拼接组合的陶瓷组件，相邻两排陶瓷片的拼接为台阶状拼接、凹凸状拼接或直线状拼接；陶瓷组件与金属基体接触面之间充填有耐高温的无机粘贴剂，每个陶瓷片的中部均开有与钢条加强筋相对应的凹槽；所述陶瓷组件的端部设有防脱挡环。适用于电力、石化、冶金、建材等行业中经常承受细微硬质粒子高速冲击磨损的工况场合，具有抗磨损、耐腐蚀、防脱落、寿命长、维修方便、综合经济效益高等特点。
文档编号B32B15/04GK102774056SQ201210191378
公开日2012年11月14日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者朱钢 申请人:徐州燃控科技股份有限公司