术,以及在喷焊过程中防止裂纹的方法和发生变形时的处理措施水泵抗汽蚀合金粉末喷焊具有价格低。工艺简单便于现场加工抗汽蚀破坏效果好的优点,经实际使用证明,叶片的抗汽蚀寿命普遍延长1015倍。该技术对水栗抗磨损腐蚀等同样可产生良好的效果,具有非常广阔的应用前景,在我国排灌泵站中,由于工作条件恶劣以及水环境的破坏等原因,水泵汽蚀磨损严重,使用寿命缩短,工作性能下降,能耗增加寻求种适用于水泵过流部件面处理,满足抗汽蚀磨损要求,且价格较低工艺简单使用寿命长的面处理技术就成了亟待解决的课本研究采用尚硬度的镇铬铃钼钻等稀有金属组成的合金粉末材料,对质地较差的母材面利用氧乙炔焰喷焊,使面形成薄而致密均匀的具有很高硬度和定韧性的保护层。其硬度可达6,670,抗汽蚀磨损性能是不锈钢的倍,是普通铸件的3衫伉可以大幅度地延长水泵的使用寿命,达到高效节能,并获得显著经济效益的目的1合金粉末喷焊的特点合金粉末喷焊技术是利用氧乙炔焰所产生的热能,迎过特制的喷枪将几有特殊性能的介金粉末加热到熔融或半熔融状态,高速地喷敷到经过清洁。粗糙化的欲修复防护工件面上。经重熔使其形成薄而均勾致密的冶金结合合金焊层在喷焊过程中收稿日期2000储训扬州大学水利与建筑工程学院教授,225009扬州屯,只是合金粉末熔化,而基体不允许熔化,喷层与基体完全靠高温状态下分子互相扩散渗透形成冶金结合,结合强度大于3.421河,与堆焊的结合强度坫木相似山厂试乙炔受代*加热温度的限制,对于熔点于130艮的合金粉末材料就难以进行喷焊本研究适用于氧乙炔焰的自熔性合金粉末以及自粘接放热性复合粉衣,可以充分发挥氧乙炔焰法的优点,使整个工艺简便。经济本研究提出的工艺技术具有以下特点所使的金粉求不受1成形的他度限制,可以使用高硬度材料,焊层硬度优于线材或焊条硬化的及面,粉末的粒度可以工艺条件的不同而调整咒层的厚度易于控制。
能效地改变水泵叶片叶轮室面的成分和组织,形成抗汽蚀抗磨损耐腐蚀和抗氧化性能喷焊技术是在堆焊与线材喷涂的基础上发展起来的项新工艺,它能克服两者的缺点兼备两者的优点,成型平整美观,易于控制厚度,冲淡率小,与基体结合强度仅次于堆焊。
4付基体衬,的适应性能强,般不受母体村,化学成分的影响,几乎适应厂各种成分的铸铁碳钢。合金钢不锈讽铜合金蒙乃尔金,2抗汽蚀喷焊合金粉末的特点和选择2.1合金粉末的特点为了降低金属或合金的熔点,改善机械性能与喷焊工艺,在合金粉末中加入了适量的831元素,形成自熔性合金,在重熔时能自行脱氧造渣,从而具有以下的特点有较低的熔点和以好的自熔性熔点般低于120,等离子喷焊用合金粉末馆点般控制在12013派较为适宜。
为了保证喷焊或重熔时合金粉末在熔融状态下对基体具有良好的湿润性能,同时又不致于流失缩陷,粉末具有适度的液态流动性和较宽的结晶温度,并保持较宽的塑性范围。粉末的固相线与液相线之间的温差般为50150这对曲面形状的水泵叶片和圆弧面的叶轮审以及加7涂层非常重要在喷焊与重熔过程中,83元素与金属氧化物可生成硼酸盐硅酸盐玻璃渣,对粉末和基体面起到了保护作用,有利于湿润和焊合粉末中的兄元素可以降低粉末的面张力,起到了熔剂的作用,大大增强了与基体面的湿润能力。
含有8元素合金粉末的膨胀系数为61比般钢材略高,喷焊0不致因热胀冷缩而引起喷焊层裂缝或剥落。
可减少喷焊或重溶时喷焊层中气孔和夹杂,提高焊层性能2.2合金粉末的选择选择水泵抗汽蚀合金粉末应根据水泵工件所要求的结合强度汽蚀程度变形要求和使用性能等条件硬度高的喷焊层耐磨能力强,但脆性大抗汽蚀冲击的能力较低=在选择合金粉末时,不应单纯追求高硬度,还需考虑到喷焊层的抗裂,性以及加工工艺性能的处求山尸喷的纟织结构妃在坫体中弥散分布着诸多硬质点,不同于热处理过的合金钢材,因此喷焊层的耐磨性并不与宏观硬度,成比例,而是与其显微硬度讯,成正比例2,故而选择焊层耐磨性高低时不应过分考虑其宏观硬度的高低,这个论点己在笔者大量耐磨性能对比试验数据中获得瞧,合金粉末选择应综合考虑3个因素水泵的实际工作状态与环境,工艺实施的难易程度,经济性根扼大奸实践金粉末选择说则为修复水裂的铸1缺陷成损坏,般选用硬度与坫体相近的合金粉末选用喷焊性能利1初性及加工性能较好的镍基120义25.可避免铸铁作热影响1内6成;0脆性相。防止焊以汗裂处理较轻微的汽蚀损坏或泥沙磨损件可用铁基设30进行喷焊或用280250等进厅喷涂处即。=对于中等磨损并要求较好抗汽蚀侵蚀性能对于汽蚀严重或泥沙磨损严重的水泵叶片叶轮室可选用犯55或60,它们具有很高的硬度韧性和抗冲击能力及良好的抗汽蚀抗磨损性能⑶讨于严重汽蚀破坏以及应力磨粒磨损或冲刷磨损使用条件,可选用含碳化钨的125耠25界,5合金粉末进行喷焊。
对汽蚀较轻工作灰面磨损和侵蚀要求+高对中小型水泵的叶片和叶轮室,可采用喷涂合金粉末修复或预保护,般采用铁基喷涂粉末即可满足要求对汽蚀较严重或泥沙磨损较严重的就耍选州镍铬从喻焊粉末进顿焊处理3合金粉末喷焊工艺3.1预防护喷焊工艺程序要取得性能优良和使用寿命长的喷焊层,除了选择高质量和性能良好的合金粉末外,还要采用合理的工艺方法。正确选择各项参数。精心操作选择工艺方案的依据是按照1件材质使用况性能要求和工件形状尺小施焊部位及受热变形情况等进行纹合考虑自熔合金粉末氧乙炔喷焊工艺流程般为工件面预处州预版喷敷;金粉末及幻冷却在对江苏省皂河泵站,5,径混流泵的铸钢叶片湖北打明口泵站,1技轴流泵的铸钢叶斤和叶轮室。江都。站2.1轮室及许衫中小喂水栗的铸铁叶片进行的修复和预防护处理中,采用如下喷焊1艺,序对叶片进行静平衡校验并分组,同台泵的叶片之间质量差+能超过,超过规定时可进适当磨削,但不能影响叶片型线。
卸下叶轮室,把待喷焊的叶片按组装好,根据叶片外缘与叶轮室壁的间隙确定叶片边缘打磨的厚度根据汽蚀侵蚀情况确定叶片和叶轮室的喷对要喷焊的部位用氧乙炔焰进行除油处理用手提式平面砂轮机清理打磨叶片和叶轮室待喷焊部位雇至露出鲜金属为也对局部损坏部位用圆锥砂轮修磨。对局部裂纹应沿裂纹加工成角形的沟状并在裂纹两端钻孔处理,以防裂纹发鼠对己发生汽蚀侵蚀的叶片和叶轮室,应先根据,蚀部位的破坏程度确定修补法。对般不人严重的侵蚀可直接用砂轮进行磨削;对严重的侵蚀应用砂轮磨削或用碳弧气刨抠除侵蚀部位,将杂质清理干净,再用普通焊条对侵蚀部位进行堆焊修补,修补后再用砂轮将堆焊面磨平。
对叶片和叶轮室进行预热,预热温度控制在30350,预热后用砂纸打磨被氧乙炔焰污染的面对喷涂件先喷镍以铝底粉,喷涂层0.2,适,降温再用30粉喷1作层,每次喷层厚0.0,左右,来回交叉连续喷15次,至涂厚。6为止通过压力抒制来调整氧乙炔焰叶片喷焊采用步法与步法相结合的方法,啦焊,将待喷部位加热至600700,接着用55或60喷敷至叶片面,然后再用喷枪采用步法边喷边溶至所需的涂层厚度。喷焊层厚度控制在0 8以,1为利用专用喷枪对轴流泵叶片进行喷焊加工叶轮室的喷焊采用步法工艺进行,先用喷枪以500550,将55或60粉末全面喷涂,再用重溶枪以980 10进行局部喷熔2为对直径。在喷涂怜止1内,对喷涂件迸行环氧树脂封孔处3喷层冷却后对喷焊件用砂轮机局部修整,对局部脱壳起裂纹部位应打磨干净,重新喷燥,2喷焊防止变形与裂纹的措施在喷焊或重熔过程中因严重的热影响,致使水栗部件产生内应力同时,因各部位受热不均,会产生变形如不采取任何预防护措施,叶轮室单向*大变形量可达到其直径的1.现3,这对大中型泵是不允许的。因此,在喷焊时必须先考虑好防止和矫正变形的方法本文采,了以措施工件的较大变形。
如果在同工件上有两把或两把以上喷焊枪同时施工,这时要注意各喷焊部位的对称性和喷焊层厚度的致性,且施工速度和宽度要基本相同,这样可减少和避免工件变形在喷焊结束后,在叶片面温度降到60队左右时,应用石棉板覆盖保温,在冬季,还应设置煤炉继续保温341!
汽蚀破坏的叶片比较4结束语对半圆叶轮室应将两个半圆叶轮审用螺丝紧叫连接为整体后,进行预热喷焊加工也可以1字钢成角钢对半圆形叶轮审沿分缝方向加固,以防止变形试验证明,这种方法是比较有效的在喷焊过程中,要注意施喷起点位置及先后次序,对厚度不致的叶片应先喷厚的部位,再喷较薄的边缘部位,这样可预防变形和裂纹3财环形叶轮室,可利用活络千斤顶和中间支撑架,使工件不受热胀冷缩的限制来防止变形趁热矫正,又寸变形增大的部分从反面进行加热至65,左右,等待段时间后再逐渐缓冷。
采用整体加热局部强制冷却的方法矫正。
工件整体喷焊或重熔结束时必须对整体进行均匀加热,待整个喷焊部位温度达到致时才能停止加热进行冷却,这样可防止由于喷焊部分各处温役低差别太大女矿不致而造成焊裂纹和对所有经合金粉末喷焊加工的水泵进行了抗汽蚀效果的试验和观测。结果明均达到预期的效果与未喷焊加工的栗相比,叶片的抗汽蚀寿命普遍延长了1015倍,栗的效率提高了观1江苏省凌城栗站的10台402150轴流泵经喷焊后,叶片角度从6调个2,人角度运行,流量增大2脱,至今泵己安全运行28 0001叶片面仍光滑,未汽蚀破坏痕迹而该站在加工前冰泵运行1500呢,叶片即呈严重蜂窝状侵蚀,叶轮室呈汽蚀带穿孔破坏等现象14!
高科技和工农业生产的发展,对泵的大型高速轻艰化和抗磨抗蚀等提出了更高的要农水栗合金粉末喷焊具有价格低1工艺简单便于现场加工抗汽蚀破坏效果好的优点,并且对水泵抗磨损腐蚀等同样可产生良好的效果,具有非常广阔的应用前设1南水北调规划办公室,江苏农学院。大中型泵站汽蚀调研报告。1993.25 2段昌国。水轮机沙粒磨损。北京清华大学出版社,1981.280 2853储训。大中型泵站水泵空蚀防止措施和损坏修补。水泵技术,199463740 4储训。水泵抗空蚀磨蚀防护技术进展。江苏农学院学报,19981913上接第吧页1持较;的动力性和经济性。且无次污染,适合3水统有良好的阻垢除垢防腐蚀功能,能使发动机保质硬度较高的地区使甩1魏春源主编。车用内燃机构造。北京国防工业出版社,1997.
2冯敏主编。工业水处理技术。北京海洋出版社,1992.
3鲍重光编。静电技术原理。北京北京理工大学出版社,19931