本发明属于材料表面热喷涂，具体涉及一种核电泵轴的热喷涂方法。
背景技术：
1、核电泵轴的工作环境要求材料表面具备良好的耐腐蚀、耐磨损等性能，目前常见的提高核电泵轴耐磨性的热处理方式有表面淬火、热扩渗等，但上述热处理方式加工后的泵轴均会发生变形，影响了泵轴的精度，而核电泵轴的加工精度要求又很高，因此如何在保证核电泵轴高精度的前提下又能提高其耐磨耐蚀性能，是一个重要和急需解决的问题。
2、为了降低核电泵轴加工后的变形量、提高工件精度，可采用表面改性技术以实现这一目标，同时表面改性技术还可以大幅提高工件的耐腐蚀、耐磨损性能。常见的表面改性技术有激光熔覆、电镀和热喷涂等。其中，激光熔覆技术具有操作简单、熔覆层结合强度高、材料选择较多等优点；电镀技术具有成本低、生产效率高、涂层厚度均匀性良好的优点，但会造成环境的污染；热喷涂技术以其能量密度和喷涂速度的多样性，以及对粉材、丝材等原材料形态和金属、陶瓷、高分子原材料材质的普适性，被广泛用于材料表面防护层的制备。
3、目前，很多采用热喷涂方式修复的泵轴类零件，都只是根据泵轴的主要失效形式对泵轴表面制备同一种热喷涂涂层。而对于核电泵轴类零件，其不同轴段与不同零件配合或者有着不同的作用，因此其失效形式并不完全相同，而不同轴段进行同样材料的喷涂，不能有效地提高其较差的性能，使某一段轴段在修复后又很快地失效，缩短了使用寿命，增加了修改成本。
技术实现思路
1、本发明所要解决的问题是提供一种核电泵轴的热喷涂修复方法，通过分析核电泵轴不同部位的失效形式，选择合适的热喷涂涂层体系及热喷涂技术进行分段喷涂，延长了泵轴的使用寿命。
2、本发明一种核电泵轴的热喷涂修复方法，其具体步骤为：(1)磨削：对核电泵轴表面进行磨削，去除泵轴表面的腐蚀层、疲劳层及其他缺陷，磨削加工量控制在0.3mm以内；(2)前探伤：对磨削后的泵轴进行着色探伤和超声波探伤，确保泵轴无裂纹、气孔、腐蚀等缺陷，探伤合格后，对泵轴表面进行除油脱脂；(3)确定热喷涂粉末：分析核电泵轴不同部位的失效形式，并针对不同部位的失效形式选择不同的热喷涂粉末；(4)喷砂：对热喷涂区域进行喷砂毛化处理，使热喷涂层可以与基体之间形成良好的结合性能；(5)喷涂：对不同部位使用不同的热喷涂粉末进行喷涂，非喷涂区域进行遮蔽处理；(6)磨削：对涂层区域进行精磨处理，精磨泵轴至最终所需尺寸及公差；(7)后探伤：对磨削后的泵轴进行着色探伤和超声波探伤，确保泵轴无裂纹、气孔、剥落等缺陷。
3、其中，步骤(3)中：核电泵轴根据不同区域的失效形式可以分为磨损区域、腐蚀区域、恢复尺寸区域。
4、其中，步骤(3)中：针对磨损区域，选择的热喷涂粉末材料为碳化钨系列金属陶瓷或氧化物陶瓷。
5、其中，碳化钨系列金属陶瓷的粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：10％～14％co，4％～6％c，<0.2％fe，余量为w。
6、其中，氧化物陶瓷的粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：80％～90％al2o3，余量为tio2或cr2o3。
7、其中，步骤(3)中：针对腐蚀区域，选择的热喷涂粉末材料为cocrw基合金，粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：27％～30％cr，4％～5％w，<2％ni，<1％mo，<2％si，<2％fe，1.0％～1.4％fe，余量为co。
8、其中，步骤(3)中：针对恢复尺寸区域，选择的热喷涂粉末材料为fe基合金，粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：24％～26％cr，6％～8％ni，3％～4％mo，0.5％～1.0％w，<0.03％c，余量为fe。
9、其中，步骤(5)中：当针对磨损区域选择碳化钨系列金属陶瓷粉末作为热喷涂材料，采用超音速火焰喷涂(hvof)的方式进行涂层制备；当针对磨损区域选择氧化物陶瓷粉末作为热喷涂材料，采用大气等离子喷涂(aps)的方式进行涂层制备。
10、其中，步骤(5)中：针对腐蚀区域选择，采用超音速火焰喷涂的方式进行涂层制备。
11、其中，步骤(5)中：针对恢复尺寸区域，采用超音速火焰喷涂的方式进行涂层制备。
12、本发明核电泵轴的热喷涂修复方法的优点是：针对泵轴不同位置的主要失效因素进行分区域喷涂，即针对不同失效区域采用不同的方法喷涂不同的材料：针对腐蚀区域，喷涂粉末材料为cocrw基合金，使涂层具有较高的耐腐蚀性能；针对恢复尺寸区域，热喷涂粉末材料为fe基合金，使涂层具有较好的韧性；针对磨损区域则进行进一步区分，当涂层需要较高的耐磨损性能和较高的耐冲击性能时，热喷涂粉末材料为碳化钨系列金属陶瓷，当涂层需要很好的耐磨损性能且对韧性不敏感时，热喷涂粉末材料为氧化物陶瓷。这样，在对核电泵轴不同失效区域进行有针对性的喷涂后，核电泵轴的各个轴段的性能都得到有的放矢的提高，从而每个轴段的有效使用时间差不多，不会出现某个轴段因其性能上的“短板”很快失效，延长了使用寿命，降低了修复成本。
1.一种核电泵轴的热喷涂修复方法，其具体步骤为：
2.根据权利要求1所述的热喷涂方法，其特征在于：步骤(3)中：核电泵轴根据不同区域的失效形式可以分为磨损区域、腐蚀区域、恢复尺寸区域。
3.根据权利要求2所述的热喷涂方法，其特征在于：步骤(3)中：针对磨损区域，选择的热喷涂粉末材料为碳化钨系列金属陶瓷或氧化物陶瓷。
4.根据权利要求3所述的热喷涂方法，其特征在于：碳化钨系列金属陶瓷的粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：10％～14％co，4％～6％c，<0.2％fe，余量为w。
5.根据权利要求3所述的热喷涂方法，其特征在于：氧化物陶瓷的粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：80％～90％al2o3，余量为tio2或cr2o3。
6.根据权利要求2所述的热喷涂方法，其特征在于：步骤(3)中：针对腐蚀区域，选择的热喷涂粉末材料为cocrw基合金，粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：27％～30％cr，4％～5％w，<2％ni，<1％mo，<2％si，<2％fe，1.0％～1.4％fe，余量为co。
7.根据权利要求2所述的热喷涂方法，其特征在于：步骤(3)中：针对恢复尺寸区域，选择的热喷涂粉末材料为fe基合金，粉末粒径在15～150μm，其化学成分及质量百比优选如下：24％～26％cr，6％～8％ni，3％～4％mo，0.5％～1.0％w，<0.03％c，余量为fe。
8.根据权利要求4或5所述的热喷涂方法，其特征在于：步骤(5)中：当针对磨损区域选择碳化钨系列金属陶瓷粉末作为热喷涂材料，采用超音速火焰喷涂(hvof)的方式进行涂层制备；当针对磨损区域选择氧化物陶瓷粉末作为热喷涂材料，采用大气等离子喷涂(aps)的方式进行涂层制备。
9.根据权利要求4所述核电泵轴的热喷涂方法，其特征在于：步骤(5)中：针对腐蚀区域选择，采用超音速火焰喷涂的方式进行涂层制备。
10.根据权利要求4所述核电泵轴的热喷涂方法，其特征在于：步骤(5)中：针对恢复尺寸区域，采用超音速火焰喷涂的方式进行涂层制备。