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)在干燥的待修補(bǔ)過(guò)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-SiC-TiN-Cr2O3-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(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。
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(shí)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(gè)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-SiC-TiN-Cr2O3-Si3N4陶瓷涂層中，各成分在有效量范圍內(nèi)即可，例如Al2O3-SiC-TiN-Cr2O3-Si3N4摩爾比為7-3:2-4:0.5-2:0.5-2:1。
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。因此本發(fā)明將Al2O3-SiC-TiN-Cr2O3-Si3N4聯(lián)用，其不僅耐磨性能出色，同時(shí)具有極強(qiáng)的防腐蝕性能。
優(yōu)選的，本發(fā)明在過(guò)流部件表面噴砂粗化處理之前，將過(guò)流部件加熱到80-100℃。噴涂前對(duì)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(shí)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(kāi)裂，從而提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)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(duì)涂層的進(jìn)一步氧化，同時(shí)還可以增強(qiáng)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(yàn)，也稱全浸腐蝕試驗(yàn)。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(diǎn)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(guò)選用特定的耐磨蝕耐腐蝕材料，通過(guò)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
一種渣漿泵過(guò)流部件表面等離子噴涂修補(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)在干燥的待修補(bǔ)過(guò)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-SiC-TiN-Cr2O3-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(shí)施例2
一種渣漿泵過(guò)流部件表面等離子噴涂修補(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)在干燥的待修補(bǔ)過(guò)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-SiC-TiN-Cr2O3-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(shí)施例3
一種渣漿泵過(guò)流部件表面等離子噴涂修補(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)在干燥的待修補(bǔ)過(guò)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-SiC-TiN-Cr2O3-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(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。