本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種渣漿泵過(guò)流部件表面大氣等離子噴涂修補(bǔ)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(guò)流部件多采用韌性材料，其水流動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，流經(jīng)于過(guò)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(jī)取向。
以小角度沖擊過(guò)流部件表面的固體顆粒，以尖角與表面接觸時(shí)，在接觸點(diǎn)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(guò)流部件表面的方向移動(dòng)，使材料表面接觸點(diǎn)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(guò)流部件的微切削磨損。
以大沖角沖擊過(guò)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(yùn)動(dòng)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(guò)流部件的變形磨損。
同時(shí)，由于渣漿泵處理的流體中含有各種腐蝕性液體，因此會(huì)在過(guò)流部件表面腐蝕造成凹痕、腐蝕面等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種渣漿泵過(guò)流部件表面大氣等離子噴涂修補(bǔ)工藝，能夠?qū)⑺鲞^(guò)流部件表面進(jìn)行修補(bǔ)。
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(guò)流部件表面大氣等離子噴涂修補(bǔ)工藝，其包括：
(1)對(duì)待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過(guò)流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)采用大氣等離子噴涂設(shè)備，對(duì)所述干燥的待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行等離子噴涂NiCrAl過(guò)渡層，所述過(guò)渡層厚度為0.1-0.3mm；
(4)在過(guò)渡層上采用大氣等離子噴涂Al2O3-TiO2混合粉末，得到Al2O3-TiO2梯度復(fù)合耐磨涂層，所述梯度復(fù)合耐磨涂層厚度為0.2-0.6mm。
本發(fā)明通過(guò)在被腐蝕被磨蝕的過(guò)流部件表面涂覆一層漿料，所述漿料填補(bǔ)各種腐蝕凹坑或者裂隙，并在整個(gè)過(guò)流部件表面形成光滑的外表。
本發(fā)明所述的Al2O3-TiO2混合粉末，其為納米級(jí)，二者以10-3:1的重量比混合。
本發(fā)明的所述大氣等離子噴涂設(shè)備，是本領(lǐng)域的已知技術(shù)，其工藝條件的確定，可以根據(jù)本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，或者有限次試驗(yàn)進(jìn)行確定，本發(fā)明不再就其進(jìn)行限定。
大氣等離子噴涂是所有的熱噴涂工藝中靈活性最強(qiáng)的一個(gè)，它可以產(chǎn)生足夠的能量熔化任何材料。噴涂方式可分為大氣等離子、大氣保護(hù)等離子、真空等離子和水穩(wěn)等離子噴涂等。噴涂設(shè)備主要由噴槍、送粉器、直流電源、控制系統(tǒng)、熱交換器和管路系統(tǒng)組成。由于等離子噴涂使用粉末作為涂層原料，在等離子噴涂工藝中可以使用的涂層材料的數(shù)量幾乎是無(wú)限的。在陽(yáng)極(噴嘴)和陰極(電極)之間點(diǎn)燃高頻電弧，在其間流動(dòng)的工藝氣體(通常為氬氣、氮?dú)?、氫氣和氦氣的混合?被離子化為熱等離子氣體的羽流，從而超過(guò)太陽(yáng)表面6,600℃至16,600℃的溫度。當(dāng)涂層材料被注入到氣體羽流后，材料被熔化并被射向靶基體。
使用的工藝氣體與電極上施加的電流共同控制工藝產(chǎn)生的能量。由于可以對(duì)每種氣體和所用電流進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，所以涂層結(jié)果可以重復(fù)和預(yù)測(cè)。同時(shí)，材料被射入羽流的地點(diǎn)和角度以及噴槍到靶的距離也可被控制，從而能高度靈活地產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)牟牧蠂娡繀?shù)，擴(kuò)大熔化的溫度范圍。
等離子噴槍與靶部件的距離、噴槍和部件的相對(duì)速度以及部件冷卻(通常借助集中在靶基體的空氣噴射的幫助)，一般將部件的噴涂溫度控制在38℃至260℃。
所述NiCrAl底層材料是市售產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以購(gòu)買(mǎi)得到，或者自己加工制備得到。例如，按照1-3:1-3:1-3的原子比復(fù)配得到。
本發(fā)明采用SiC-TiO2聯(lián)用，并在待修補(bǔ)過(guò)流部件表面和所述梯度復(fù)合涂層之間設(shè)置NiCrAl中間涂層，使得涂層耐磨耐腐蝕，且與結(jié)合力強(qiáng)。SiC由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，把碳化硅粉末涂布于水輪機(jī)葉輪或汽缸體的內(nèi)壁，可提高其耐磨性而延長(zhǎng)使用壽命1～2倍；同時(shí)其耐熱，耐熱震、體積小、重量輕而強(qiáng)度高，節(jié)能效果好。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級(jí)，僅次于世界上最硬的金剛石(10級(jí))，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。其不僅耐磨性能出色，同時(shí)具有極強(qiáng)的防腐蝕性能。
本發(fā)明通過(guò)選用特定的耐磨蝕耐腐蝕材料，通過(guò)大氣等離子噴涂工藝，修補(bǔ)了過(guò)流部件表面，并對(duì)整個(gè)過(guò)流部件表面進(jìn)行了強(qiáng)化，增加了其耐腐蝕和耐磨蝕性能。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
(1)對(duì)待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過(guò)流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)采用大氣等離子噴涂設(shè)備，對(duì)所述干燥的待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行等離子噴涂NiCrAl過(guò)渡層，所述過(guò)渡層厚度為0.1mm；
(4)在過(guò)渡層上采用大氣等離子噴涂Al2O3-TiO2混合粉末，得到Al2O3-TiO2梯度復(fù)合耐磨涂層，所述梯度復(fù)合耐磨涂層厚度為0.2mm。
實(shí)施例2
(1)對(duì)待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過(guò)流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)采用大氣等離子噴涂設(shè)備，對(duì)所述干燥的待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行等離子噴涂NiCrAl過(guò)渡層，所述過(guò)渡層厚度為0.3mm；
(4)在過(guò)渡層上采用大氣等離子噴涂Al2O3-TiO2混合粉末，得到Al2O3-TiO2梯度復(fù)合耐磨涂層，所述梯度復(fù)合耐磨涂層厚度為0.6mm。
實(shí)施例3
一種渣漿泵過(guò)流部件修補(bǔ)工藝，其包括：
(1)對(duì)待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行噴砂粗化；
(2)將所述噴砂粗化后的過(guò)流部件表面用丙酮和乙醇洗滌，干燥；
(3)采用大氣等離子噴涂設(shè)備，對(duì)所述干燥的待修補(bǔ)過(guò)流部件表面進(jìn)行等離子噴涂NiCrAl過(guò)渡層，所述過(guò)渡層厚度為0.2mm；
(4)在過(guò)渡層上采用大氣等離子噴涂Al2O3-TiO2混合粉末，得到Al2O3-TiO2梯度復(fù)合耐磨涂層，所述梯度復(fù)合耐磨涂層厚度為0.4mm。
實(shí)施例1-3所述修補(bǔ)后的過(guò)流部件，經(jīng)沖蝕速度為10m/s、沖蝕角為70°、沖蝕時(shí)間為連續(xù)48小時(shí)連續(xù)沖蝕磨損后，其體積磨損量只是不添加涂層的過(guò)流部件的20％左右，同時(shí)整個(gè)填補(bǔ)的涂層表面完整，沒(méi)有剝離現(xiàn)象。