本发明涉及一种泵,具体涉及一种耐磨双吸泵叶轮的制备方法。
背景技术
双吸泵作为离心泵的一种重要形式,因其具有扬程高、流量大等特点,在工程中得到广泛应用。这种泵型的叶轮实际上由两个背靠背的叶轮组合而成,从叶轮流出的水流汇入一个蜗壳中。双吸泵具有如下一些特点:它相当于两个相同直径的单吸叶轮同时工作,在同样的叶轮外径下流量可增大一倍;泵壳水平中开,检查和维修方便,同时,双吸泵进出口在同一方向上且垂直于泵轴,利于泵和进出水管的布置与安装;双吸泵的叶轮结构对称,没有轴向力,运行较平稳。
黄河水含沙量比较大,在输送黄河水的过程中,双吸泵的叶轮在运转过程中,由于受到高速高温并携带有硬质颗粒的矿浆浆料的冲刷,使得叶轮表面材料磨损严重,在如此苛刻的工况下,叶轮的寿命非常短,需要频繁的更换以确保矿浆泵的可靠、稳定运行,而叶轮的频繁更换必然会造成生产的中断,大大的降低了生产效率,增加了企业的生产成本。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供一种耐磨双吸泵叶轮的制备方法,主要用于输送黄河水,耐磨度高、使用时间久,且制作简单。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种耐磨双吸泵叶轮的制备方法,包括以下步骤:
1)按照以下比例配备耐磨材料:金属合金粉末50%~70%、陶瓷高分子材料20%~40%、ms改性硅烷5%~15%,升温至800~1000℃,在氩气的保护下进行熔炼;
金属合金粉末的组分如下:c:0.3~0.8%、si:2~4%、wc:10~15%、co:0.5~1%、fe:5~10%、b:2~3%、crb2:10~20%、余量为ni;
陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉30~40份、陶瓷微粒10~20份、纳米氧化钛5~10份、四氧化三钴5~7份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨8~10h,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;
2)低压浇注:物理降温,浇注温度为700~800℃,石膏模具的预热温度为200~300℃;
3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;
4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压5~10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5~10份、过氧化二苯甲酰10~15份、乙醇50~70份;
5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度800~1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。
进一步的,所述的步骤1)中所述耐磨材料的密度为8.2~8.4g/m3。
进一步的,所述的步骤1)中所述耐磨材料的孔隙率为0~3%。
进一步的,步骤1)中所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为60~70nm,所述纳米氧化钛的粒径为80~100nm。
进一步的,制备后的叶轮表面进行活化处理。经过活化处理后的叶轮耐腐蚀性能提高。
与现有技术相比,经过本方法处理的叶轮,1)表面粗糙度符合ra3.2的要求,通过先将陶瓷高分子材料处理后再与金属一起熔融,减小了偏析现象,使叶轮表面平滑,进一步提高工作效率,且经过浸渍液的浸渍,一定程度上提高了密封性;
2)以ni为主要组成,提高了叶轮的耐磨性能,再经高温淬火处理,使处理过的叶轮表面更加均匀,其硬度可达80~90hrc,具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,硬度高,从而延长了叶轮的使用寿命,降低了企业的生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本申请进行详细说明。
实施例1
1)按照以下比例配备耐磨材料:耐磨材料的密度为8.2g/m3,所述耐磨材料的孔隙率为0%。
金属合金粉末50%、陶瓷高分子材料20%、ms改性硅烷5%,升温至800℃,在氩气的保护下进行熔炼;
金属合金粉末的组分如下:c:0.3%、si:2%、wc:10%、co:0.5%、fe:5%、b:2%、crb2:10%、余量为ni;
陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉30份、陶瓷微粒10份、纳米氧化钛5份、四氧化三钴5份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨8h,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;
所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为60nm,所述纳米氧化钛的粒径为80nm。
2)低压浇注:物理降温,浇注温度为700℃,石膏模具的预热温度为200℃;
3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;
4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压5min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;
5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度800℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。制备后的叶轮表面进行活化处理。
叶轮的性能见表1。
实施例2
1)按照以下比例配备耐磨材料:耐磨材料的密度为8.3g/m3,所述耐磨材料的孔隙率为2%。
金属合金粉末60%、陶瓷高分子材料30%、ms改性硅烷10%,升温至900℃,在氩气的保护下进行熔炼;
金属合金粉末的组分如下:c:0.5%、si:3%、wc:12%、co:0.7%、fe:7%、b:2.5%、crb2:15%、余量为ni;
陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉35份、陶瓷微粒15份、纳米氧化钛8份、四氧化三钴6份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨9h,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;
所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为65nm,所述纳米氧化钛的粒径为90nm。
2)低压浇注:物理降温,浇注温度为750℃,石膏模具的预热温度为250℃;
3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;
4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压7min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯7份、过氧化二苯甲酰12份、乙醇60份;
5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度900℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。制备后的叶轮表面进行活化处理。
叶轮的性能见表1。
实施例3
1)按照以下比例配备耐磨材料:耐磨材料的密度为8.4g/m3,所述耐磨材料的孔隙率为3%。
金属合金粉末70%、陶瓷高分子材料40%、ms改性硅烷15%,升温至1000℃,在氩气的保护下进行熔炼;
金属合金粉末的组分如下:c:0.8%、si:4%、wc:15%、co:1%、fe:10%、b:3%、crb2:20%、余量为ni;
陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉40份、陶瓷微粒20份、纳米氧化钛10份、四氧化三钴7份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨10h,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;
所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为70nm,所述纳米氧化钛的粒径为100nm。
2)低压浇注:物理降温,浇注温度为800℃,石膏模具的预热温度为300℃;
3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;
4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;
5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。制备后的叶轮表面进行活化处理。
叶轮的性能见表1。
对照例1
1)按照以下比例配备耐磨材料:金属合金粉末50%,升温至800℃,在氩气的保护下进行熔炼;
金属合金粉末的组分如下:c:0.3%、si:2%、wc:10%、co:0.5%、fe:5%、b:2%、crb2:10%、余量为ni;
按照浇注、脱模、煅烧的顺序制得成品。叶轮的性能见表1。
对照例2
金属合金粉末的组分如下:c:0.3%、si:2%、wc:10%、co:0.5%、fe:5%、b:2%、crb2:10%、余量为ni;
按照浇注、脱模、后将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。叶轮的性能见表1。
对照例3
陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉40份、陶瓷微粒20份、纳米氧化钛10份、四氧化三钴7份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨10h,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;
将上述高分子材料直接喷涂在现有的传统叶轮的表面后,放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。叶轮的性能见表1。
表1
强度单位mpa,硬度单位hrc,耐腐性为放在10%的氢氧化钠中处理浸泡7天。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。