本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種渣漿泵過流部件表面等離子噴涂修補工藝。
背景技術(shù)：
離心式渣漿泵磨粒磨損及腐蝕性磨蝕。離心式渣漿泵過流部件多采用韌性材料，其水流動力學(xué)磨粒磨損是由微切削磨損和變形磨損組成的復(fù)合磨損。離心式渣漿泵正常運轉(zhuǎn)過程中，流經(jīng)于過流部件的液圊兩相漿體的流態(tài)是紊流狀態(tài)，漿體中固體顆粒(煤、矸石、磁鐵礦粉)的形狀處于隨機取向。
以小角度沖擊過流部件表面的固體顆粒，以尖角與表面接觸時，在接觸點很小的面積上將產(chǎn)生很高的沖擊壓力，沖擊壓力的垂直分量使固體顆粒壓人材料表面，沖擊壓力的水平分量使其沿大致平行于過流部件表面的方向移動，使材料表面接觸點產(chǎn)生橫向塑性變形，從而切出一定量的微體積材料，造成過流部件的微切削磨損。
以大沖角沖擊過流部件表面的固體顆粒在沖擊壓力的垂直分量作用下，使固體顆粒壓人材料表面形成彈塑性變形，到顆粒停止壓入運動為止，最終形成不能恢復(fù)的塑性變形-沖擊凹坑，在凹坑邊緣有塑性變形擠出的材料堆積物。沖擊坑邊緣堆積物將重新受擠壓變形和移位而從材料表面剝落，引起一定量的微體積材料損失，造成過流部件的變形磨損。
同時，由于渣漿泵處理的流體中含有各種腐蝕性液體，因此會在過流部件表面腐蝕造成凹痕、腐蝕面等。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種渣漿泵過流部件表面等離子噴涂修補工藝，能夠?qū)⑺鲞^流部件表面進(jìn)行修補。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種渣漿泵過流部件表面等離子噴涂修補工藝，其包括：
(1)對待修補過流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)在干燥的待修補過流部件表面用火焰噴涂NiCrBSi粘結(jié)底層，噴涂距離為100mm～150mm，噴涂角度為60°～90°之間，送粉氣流量為0.6～0.8m3/h，涂層厚度為150-200μm；
(4)在NiCrBSi粘結(jié)底層上等離子噴涂Al2O3-TiN-Si3N4陶瓷涂層，噴涂距離為100mm～150mm，等離子焰流軸線與被噴涂試樣表面的角度不應(yīng)小于45°，噴涂角度在45°～90°之間，送粉氣流量為0.6～0.8m3/h，涂層厚度為350-700μm。
本發(fā)明通過在被腐蝕被磨蝕的過流部件表面涂覆一層漿料，所述漿料填補各種腐蝕凹坑或者裂隙，并在整個過流部件表面形成光滑的外表。
相較于其他的粘結(jié)底層，本發(fā)明采用NiCrBSi作為粘結(jié)底層，其起到了降低熱處理溫度、改善基體與工作層連接性質(zhì)的作用，實現(xiàn)良好的結(jié)合。
本發(fā)明所述的NiCrBSi，其各成分之間比例不做特定限定，各個成分只要達(dá)到有效量即可。例如，其含量為Cr 14-18wt％、B 3-4.5wt％、Si 3.5-5.5wt％，Ni余量。
所述Al2O3-TiN-Si3N4陶瓷涂層中，各成分在有效量范圍內(nèi)即可，例如Al2O3:TIN摩爾比為7-3:0.5-2:1。
TiN具有典型的NaCl型結(jié)構(gòu)，屬面心立方點陣，晶格常數(shù)a＝0.4241nm，其中鈦原子位于面心立方的角頂。TiN是非化學(xué)計量化合物，其穩(wěn)定的組成范圍為TiN0.37-TiN1.16，氮的含量可以在一定的范圍內(nèi)變化而不引起TiN結(jié)構(gòu)的變化。TiN粉末一般呈黃褐色，超細(xì)TiN粉末呈黑色，而TiN晶體呈金黃色。TiN熔點為2950℃，密度為5.43-5.44g/cm3，莫氏硬度8-9，抗熱沖擊性好。TiN熔點比大多數(shù)過渡金屬氮化物的熔點高，而密度卻比大多數(shù)金屬氮化物低，因此是一種很有特色的耐熱材料。因此本發(fā)明將TiN與Al2O3聯(lián)用，其不僅耐磨性能出色，同時具有極強的防腐蝕性能。
優(yōu)選的，本發(fā)明在過流部件表面噴砂粗化處理之前，將過流部件加熱到80-100℃。噴涂前對基體材料進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，可以消除試樣表面的水分和濕氣，提高噴涂粒子與基底接觸時的界面溫度，減少因基體材料與涂層材料的熱膨脹差異造成的應(yīng)力導(dǎo)致的涂層開裂，從而提高涂層與基體的結(jié)合強度。
本發(fā)明選用NiCrBSi合金粉末作為梯度陶瓷涂層中間層。NiCrBSi合金粉末是使用溫度較高、高溫綜合性能優(yōu)異的合金粉末。Cr的硬度高，生成的Cr2O3氧化膜不僅能阻止氣體對涂層的進(jìn)一步氧化，同時還可以增強涂層的耐磨性。。
本發(fā)明的涂層顯微硬度大于1020HV，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鎂合金基體的顯微硬度(不到100HV)，大大提高了其耐磨性能。
采用鹽水浸泡試驗，也稱全浸腐蝕試驗。24h后結(jié)果如下，未噴涂試樣腐蝕劇烈，腐蝕嚴(yán)重，表面形成大量黑色點蝕坑，表面變的凹凸不平，有大量腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生。而噴涂試樣腐蝕緩慢，基本未受到腐蝕。
本發(fā)明通過選用特定的耐磨蝕耐腐蝕材料，通過等離子噴涂工藝，修補了過流部件表面，并對整個過流部件表面進(jìn)行了強化，增加了其耐腐蝕和耐磨蝕性能。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例1
一種渣漿泵過流部件表面等離子噴涂修補工藝，其包括：
(1)對待修補過流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)在干燥的待修補過流部件表面用火焰噴涂NiCrBSi粘結(jié)底層，噴涂距離為100mm，噴涂角度為60°，送粉氣流量為0.6m3/h，涂層厚度為150μm；
(4)在NiCrBSi粘結(jié)底層上等離子噴涂Al2O3-TiN-Si3N4陶瓷涂層，噴涂距離為100mm，等離子焰流軸線與被噴涂試樣表面的角度不應(yīng)小于45°，噴涂角度在45°，送粉氣流量為0.6m3/h，涂層厚度為350μm。
實施例2
一種渣漿泵過流部件表面等離子噴涂修補工藝，其包括：
(1)對待修補過流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)在干燥的待修補過流部件表面用火焰噴涂NiCrBSi粘結(jié)底層，噴涂距離為150mm，噴涂角度為90°之間，送粉氣流量為0.8m3/h，涂層厚度為200μm；
(4)在NiCrBSi粘結(jié)底層上等離子噴涂Al2O3-TiN-Si3N4陶瓷涂層，噴涂距離為150mm，等離子焰流軸線與被噴涂試樣表面的角度不應(yīng)小于45°，噴涂角度在90°，送粉氣流量為0.8m3/h，涂層厚度為700μm。
實施例3
一種渣漿泵過流部件表面等離子噴涂修補工藝，其包括：
(1)對待修補過流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)在干燥的待修補過流部件表面用火焰噴涂NiCrBSi粘結(jié)底層，噴涂距離為120mm，噴涂角度為80°，送粉氣流量為0.7m3/h，涂層厚度為180μm；
(4)在NiCrBSi粘結(jié)底層上等離子噴涂Al2O3-TiN-Si3N4陶瓷涂層，噴涂距離為130mm，等離子焰流軸線與被噴涂試樣表面的角度不應(yīng)小于45°，噴涂角度在60°，送粉氣流量為0.7m3/h，涂層厚度為500μm。
實施例1-3所述修補后的過流部件，經(jīng)沖蝕速度為10m/s、沖蝕角為70°、沖蝕時間為連續(xù)48小時連續(xù)沖蝕磨損后，其體積磨損量只是不添加涂層的過流部件的20％左右，同時整個填補的涂層表面完整，沒有剝離現(xiàn)象。