一种变容积泵旋片复合硬质合金及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变容积栗旋片制作领域，尤其涉及一种表面复合硬质合金的旋片。
【背景技术】
[0002]现有技术的变容积栗内旋片一般为普通的铸铁件，该栗在用于输送约50%气体、约50%液体(其中8~10%为原油、40%为水)及1%固体泥砂的混合物料时，当栗出口压力大于
0.SMPa的情况下，栗出液口容腔内的高压气体，夹杂着水和泥砂，从旋片曲面的凸部与分隔盘的配合部位，返流到栗腔的吸入口部位，由于夹泥砂的气体，在高速返流的过程中，很容易冲刷磨损旋片和分隔盘的表面，进而使两者之间的间隙增大，使栗的容积效率下降。在油田采油队输送含气、水、原油时，该变容栗使用两个月后，即出现高压工作腔和低压工作腔窜气的现象，影响了栗的使用效果。因此，轴对称曲面旋转变容栗要在全国油田开采上成功应用，还需改进。
[0003]原有技术金属旋片受气流和砂粒的冲刷，表面极易磨损，进而损坏滑动挡板上的滚柱，增大旋片凸部与中隔盘之间的间隙，进而使旋片栗的高压腔和低压腔之间窜流，栗效率下降，直至失效损坏。
[0004]本领域技术人员为了提升改变旋片的耐磨性能，把磨损面改为钨钴合金，能使耐磨性能从原来的工具钢T-12上升6~8倍，但钨钴合金又有两个缺点:一是钨钴合金价格高，整体制作旋片成本很高，因此又想到了在旋片的表面镶嵌钨钴合金片，这样可以节省成本80% ;二是钨钴合金硬度极高，能达到85-92，但是加工成型非常困难，尤其机械切削加工制作S型曲面旋片的工作面，十分困难，因此又想到了如何一次性成型旋片钨钴镶件的曲面工作面，较好的方法用粉末冶金的方法模压成型，烧结钨钴合金镶片。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术的不足，提供了一种有效防止旋片磨损，提高使用寿命的变容积栗旋片复合硬质合金及其制作方法。
[0006]为实现本发明目的，提供了以下技术方案:一种变容积栗旋片复合硬质合金，其特征在于组份按质量百分比为:细度200~280目的钛化钨粉80~92%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5-5%,其余为不可避免的微量杂质。
[0007]作为优选，液体橡胶为丁晴胶。
[0008]作为优选，钛化钨粉为92%，细度为210~220目。
[0009]作为优选，增强钴粉为7%。
[0010]作为优选，液体橡胶1%。
[0011]为实现本发明目的，提供了一种变容积栗旋片复合硬质合金制作方法，包括以下步骤:a.开制压制成型的金属模具；b.把细度200~280目的钛化钨粉80~96%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质，用搅拌机搅均，再按所需的重量装入金属模具，在压力机上加压成型，成型压力在10~20m2/Kg之间，然后脱模，脱模后的合金坯体，移放到用石墨制成的与旋片坯体同形支承体上，以防止变形；c.烧成把合金坯体放在与坯体同形的石墨承体上，放入真空炉，具体烧制温度工艺曲线为常温至600°C为一个周期，约3个小时，而后每升100°C的周期为2个小时，温度达到1450~1480°C时，恒温5小时左右，然后逐步降温至常温，冷却时间控制在20~30小时之间；d.把合金坯体打磨抛光，烧成炉降至60~80°C温度时，可以从真空炉中取出已烧成的制品，并收藏石墨托具，以备以后烧成反复使用；e.烧成的合金毛坯，通过打磨，焊接螺栓，即可与旋片的基体联接安装，再用磨床对硬质合金的外圆和内圆进行磨削加工，以达到安装的要求；f.对硬质合金的要求为不变形、无气孔、无裂纹，硬度在80~90°之间，较好为86~88°之间。
[0012]作为优选，金属模具包括上模和下模、套于上下模上的模套以及设置于上下模中心的芯棒，所述上下模对接面开设有旋片型腔。
[0013]本发明的有益效果:解决旋片曲面形状复杂、硬质合金硬度高、难机械切削加工成型的难题，用粉末冶金技术一次成型，曲面符合要求的旋片镶覆层，改进工艺、节省成本。克服旋片受气流和杂质冲刷不耐磨的问题。
【附图说明】
[0014]图1为金属模具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1: 一种变容积栗旋片复合硬质合金，其组份按质量百分比为:细度200-280目的钛化钨粉80%、增强钴粉15%、丁晴胶5%，其余为不可避免的微量杂质。
[0016]实施例2:—种变容积栗旋片复合硬质合金，其组份按质量百分比为:细度200-280目的钛化钨粉92%、增强钴粉5%、丁晴胶3%，其余为不可避免的微量杂质。
[0017]实施例3:—种变容积栗旋片复合硬质合金，其组份按质量百分比为:细度200-280目的钛化钨粉85%、增强钴粉14.5%、丁晴胶:0.5%，其余为不可避免的微量杂质。
[0018]实施例4:一种变容积栗旋片复合硬质合金，其组份按质量百分比为:细度200-280目的钛化钨粉92%、增强钴粉7%、丁晴胶:1%，其余为不可避免的微量杂质。
[0019]实施例5:参照实施例1~4之一，一种变容积栗旋片复合硬质合金制作方法，包括以下步骤:a.开制压制成型的金属模具；b.把细度200~280目的钛化钨粉80~96%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质，用搅拌机搅均，再按所需的重量装入金属模具，在压力机上加压成型，成型压力在10~20m2/Kg之间，然后脱模，脱模后的合金坯体，移放到用石墨制成的与旋片坯体同形支承体上，以防止变形；c.烧成把合金坯体放在与坯体同形的石墨承体上，放入真空炉，具体烧制温度工艺曲线为常温至600°C为一个周期，约3个小时，而后每升100°C的周期为2个小时，温度达到1450~1480°C时，恒温5小时左右，然后逐步降温至常温，冷却时间控制在20~30小时之间；d.把合金坯体打磨抛光，烧成炉降至60~80°C温度时，可以从真空炉中取出已烧成的制品，并收藏石墨托具，以备以后烧成反复使用；e.烧成的合金毛坯，通过打磨，焊接螺栓，即可与旋片的基体联接安装，再用磨床对硬质合金的外圆和内圆进行磨削加工，以达到安装的要求；f.对硬质合金的要求为不变形、无气孔、无裂纹，硬度在80~90°之间，较好为86~88°之间。
[0020]金属模具包括上模001和下模002、套于上下模(001、002)上的模套003以及设置于上下模(OO1、002)中心的芯棒004，所述上下模(001、002)对接面开设有旋片型腔005。
【主权项】
1.一种变容积栗旋片复合硬质合金，其特征在于组份按质量百分比为:细度200~280目的钛化钨粉80~92%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质。2.根据权利要求1所述的一种变容积栗旋片复合硬质合金，其特征在于液体橡胶为丁晴胶。3.根据权利要求1所述的一种变容积栗旋片复合硬质合金，其特征在于钛化钨粉为92%，细度为210~220目。4.根据权利要求1所述的一种变容积栗旋片复合硬质合金，其特征在于增强钴粉为7% ο5.根据权利要求1所述的一种变容积栗旋片复合硬质合金，其特征在于液体橡胶1%。6.一种如权利要求1~5之一的变容积栗旋片复合硬质合金制作方法，包括以下步骤:a.开制压制成型的金属模具；b.把细度200~280目的钛化钨粉80~92%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质，用搅拌机搅均，再按所需的重量装入金属模具，在压力机上加压成型，成型压力在10~20m2/Kg之间，然后脱模，脱模后的合金坯体，移放到用石墨制成的与旋片坯体同形支承体上，以防止变形；c.烧成把合金坯体放在与坯体同形的石墨承体上，放入真空炉，具体烧制温度工艺曲线为常温至600°C为一个周期，约3个小时，而后每升100°C的周期为2个小时，温度达到1450~1480°C时，恒温5小时左右，然后逐步降温至常温，冷却时间控制在20~30小时之间；d.把合金坯体打磨抛光，烧成炉降至60~80°C温度时，可以从真空炉中取出已烧成的制品，并收藏石墨托具，以备以后烧成反复使用；e.烧成的合金毛坯，通过打磨，焊接螺栓，即可与旋片的基体联接安装，再用磨床对硬质合金的外圆和内圆进行磨削加工，以达到安装的要求；f.对硬质合金的要求为不变形、无气孔、无裂纹，硬度在80~90°之间，较好为86~88°之间。7.根据权利要求6所述的一种变容积栗旋片复合硬质合金制作方法，其特征在于金属模具包括上模和下模、套于上下模上的模套以及设置于上下模中心的芯棒，所述上下模对接面开设有旋片型腔。
【专利摘要】一种变容积泵旋片复合硬质合金及其制作方法,组份按质量百分比为：细度200~280目的钛化钨粉80~92%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质。解决旋片曲面形状复杂、硬质合金硬度高、难机械切削加工成型的难题，用粉末冶金技术一次成型，曲面符合要求的旋片镶覆层，改进工艺、节省成本。克服旋片受气流和杂质冲刷不耐磨的问题。
【IPC分类】C22C29/08, C22C1/05
【公开号】CN105525181
【申请号】CN201410560666
【发明人】蒋龙福, 王岳平
【申请人】宜兴市宙斯泵业有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年10月21日