一种耐腐蚀海水泵的制作方法
【专利说明】一种耐腐蚀海水泵
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉一种耐腐蚀海水泵，属于水泵技术领域。
【背景技术】
[0003]目前，循环水泵由泵体、叶轮等组成。由于水泵的工作介质为中水、海水等，工作条件较恶劣，易产生磨损和腐蚀，因此对材料性能有一定要求。一般叶轮可采用不锈钢，而泵体由于体积较大，主要采用可大量生产，工艺简单，便宜易得的铸铁。但铸铁的耐蚀性较差，易腐蚀，因此水泵在使用中易发生损坏，造成水泵报废。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种耐腐蚀海水泵，通过对泵体和叶轮材料和其表面涂层的选择，减轻海水泵的腐蚀速度，有效提高海水泵的使用寿命。
[0005]一种耐腐蚀海水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括铁基合金叶轮本体和叶轮本体外氧化铬系陶瓷材料层；泵体包括:铝合金泵体、泵体外表面的氧化硅系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化钛系陶瓷材料层，
其特征在于，铁基合金叶轮本体化学组成为(重量百分比):C:0.2-0.3 %,Cr:11-12 %，Si:1-2 %，W:0.6-0.7 % ,N1:0.4-0.5 % ,Mn:0.2-0.3 % ,Cu:0.2-0.3 % ,Ca:0.2-0.3 %，
V:0.1-0.2 % ,Al:0.08-0.09 % , Sn:0.04-0.05 %，Y:0.02-0.03 % ,Mg:0.02-0.03 % , Co:0.01-0.02 %，Ce:0.01-0.02 %，余量为Fe及不可避免的杂质；
铁基合金叶轮本体制备方法:包括以下步骤:按照上述比例配制合金，原料熔炼、浇注，脱模后，得到的叶轮进行热处理:首先将叶轮进行加热，升温至750°C，升温速率100°C /小时，保温5小时，后降温至650°C，降温速率50°C /小时，保温3小时，后升温至800°C，升温速率100°C /小时，保温4小时，后再次降温至500°C，降温速率75°C /小时，保温7小时，后再次降温至300°C，降温速率75°C /小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对叶轮表面进行酸洗和钝化处理，其中:
酸洗液组成为(重量):甲酸30-40份；硫脲10-20份，硝酸5-10份羟基乙酸6_7份，烷基咪唑啉季铵盐4份，乙二胺1-2份、水100份；
钝化液组成为(重量):2-(3，4_环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷20-30份，磷酸20-30份，聚酰亚胺5-10份，氟硼酸钠2-4份，碳酸钠5份，水200份；
对钝化后叶轮外表面进行涂覆氧化铬系陶瓷材料；通过涂覆在叶轮外表面形成氧化铬系陶瓷材料层，氧化铬系陶瓷材料层厚度0.4_，氧化铬系陶瓷材料层包括(重量):氧化铬50份，氮化钛25份，氧化钛15-20份，碳化钨10份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至7500C，升温速率100°C /小时，保温4小时，后降温至400°C，降温速率50°C /小时，保温7小时，后再次降温至300°C，降温速率25°C /小时，保温5小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
[0006]铝合金泵体化学组成为(重量):Mg:10-11 %、Cu:7-8 %、S1:5_6 %、Ni:3-4 %、W:0.8-0.9 %，Ba:0.6-0.7 %、Zn:0.3-0.4 %、Ti:0.1-0.2 %、Ce:0.08-0.09 %、Ag:0.07-0.08 %、Fe:0.05-0.06 %，Mo:0.02-0.03 %，余量为 Al 以及不可避免的杂质；
铝合金泵体制备方法:包括以下步骤:按照上述比例配制合金，原料熔炼、浇注:熔炼温度:760-770°C，浇注温度为720-725°C ;脱模后，得到的泵体进行热处理:首先将泵体进行加热，升温至400°C，升温速率50°C /小时，保温4小时，后降温至300°C，降温速率25°C /小时，保温5小时，后升温至450 0C，升温速率50 0C /小时，保温2小时，后再次降温至250 °C，降温速率25 V /小时，保温4小时，后再次降温至150°C，降温速率50°C /小时，保温4小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中:
酸洗液组成为(重量):乙酸50-60份；氢氟酸20份，丙酸10-20份，羟基乙酸15份，烷基咪唑啉季铵盐1-5份，乙二胺1-2份、水200份；
钝化液组成为(重量):硝酸20份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷10-15份，聚酰亚胺10份，氟硼酸钠1-5份，甲酸钠2份，水100份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆氧化硅系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成氧化硅系陶瓷材料层，氧化硅系陶瓷材料层厚度0.4_，氧化硅系陶瓷材料层包括(重量):氧化硅100份，氧化钛30-40份，氮化硅30-40份，氮化钛20份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至4500C，升温速率50°C /小时，保温5小时，后降温至300°C，降温速率25°C /小时，保温3小时，后再次降温至200°C，降温速率75°C /小时，保温4小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化钛系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化钛系陶瓷材料层，碳化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化钛系陶瓷材料层包括(重量):碳化钛40份，碳化铬20-30份，氮化钛15份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至450°C，升温速率250C /小时，保温4小时，后降温至350°C，降温速率50°C /小时，保温4小时，后再次降温至200°C，降温速率50°C /小时，保温4小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
[0007]所述的一种耐腐蚀海水泵，铁基合金叶轮本体化学组成为(重量百分比):C:0.2% , Cr: 11 %，S1:1 %，W:0.6 %，N1:0.4 %，Mn:0.2 %，Cu:0.2 %，Ca:0.2 %，V:0.1 %，Al:0.08 %，Sn:0.04 %，Y:0.02 %，Mg:0.02 %，Co:0.01 %，Ce:0.01 %，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
[0008]所述的一种耐腐蚀海水泵，铁基合金叶轮本体化学组成为(重量百分比):C: 0.3%, Cr: 12 %，S1: 2 % , W: 0.7 %，N1: 0.5 %，Mn: 0.3 %，Cu: 0.3 %，Ca: 0.3 %，
V: 0.2%,Al: 0.09 %，Sn: 0.05 % ,Y: 0.03 %，Mg: 0.03 %，Co: 0.02 %，Ce: 0.02
%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0009]所述的一种耐腐蚀海水泵，铁基合金叶轮本体化学组成为(重量百分比):C:0.25%，Cr:11.5 % , Si:1.5 % , W:0.65 %，N1:0.45 % , Mn:0.25 % , Cu:0.25 % , Ca:0.25 % ,
V:0.15 %，Al:0.085 %，Sn:0.045 %，Y:0.025 %，Mg:0.025 %，Co:0.015 %，Ce:0.015
%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0010]所述的一种耐腐蚀海水泵，铝合金泵体化学组成为(重量):Mg:10 %、Cu:7 %、S1:5 %、N1:3 %、W:0.8 %，Ba:0.6 %、Zn:0.3 %、Ti:0.1 %、Ce:0.08 %、Ag:0.07 %、Fe:0.05 %，Mo:0.02 %，余量为Al以及不可避免的杂质。
[0011]所述的一种耐腐蚀海水泵，铝合金泵体化学组成为(重量):Mg: 11 %、Cu: 8 %、S1: 6 % λ Ni: 4 % λ W: 0.9 % ? Ba: 0.7%、Zn: 0.4%、T1: 0.2%、Ce: 0.09 %、Ag:0.08%、Fe: 0.06%，Mo: 0.03 %，余量为Al以及不可避免的杂质。
[0012]所述的一种耐腐蚀海水泵，铝合金泵体化学组成为(重量):Mg:10.5 %、Cu:7.5%、S1:5.5 %、N1:3.5 %、W:0.85 %，Ba:0.65 %、Zn:0.35 %、T1:0.15 %、Ce:0.085 %、Ag:0.075 %、Fe:0.055 % , Mo:0.025 %，余量为Al以及不可避免的杂质。
[0013]所述的一种耐腐蚀海水泵，氧化铬系陶瓷材料层包括(重量):氧化铬50份，氮化钛25份，氧化钛17份，碳化钨10份。
[0014]所述的一种耐腐蚀海水泵，氧化硅系陶瓷材料层包括(重量):氧化硅100份，氧化钛35份，氮化硅35份，氮化钛20份。
[0015]所述的一种耐腐蚀海水泵，碳化钛系陶瓷材料层包括(重量):碳化钛40份，碳化铬25份，氮化钛15份。
[0016]一种耐腐蚀海水泵的制造方法，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括铁基合金叶轮本体和叶轮本体外氧化铬系陶瓷材料层；泵体包括:铝合金泵体、泵体外表面的氧化硅系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化钛系陶瓷材料层，
其特征在于，铁基合金叶轮本体化学组成为(重量百分比):C:0.2-0.3 %,Cr:11-12 %，Si:1