一種耐腐蝕海水泵的制作方法
【專利說(shuō)明】一種耐腐蝕海水泵
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉一種耐腐蝕海水泵，屬于水泵技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，循環(huán)水泵由泵體、葉輪等組成。由于水泵的工作介質(zhì)為中水、海水等，工作條件較惡劣，易產(chǎn)生磨損和腐蝕，因此對(duì)材料性能有一定要求。一般葉輪可采用不銹鋼，而泵體由于體積較大，主要采用可大量生產(chǎn)，工藝簡(jiǎn)單，便宜易得的鑄鐵。但鑄鐵的耐蝕性較差，易腐蝕，因此水泵在使用中易發(fā)生損壞，造成水泵報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種耐腐蝕海水泵，通過(guò)對(duì)泵體和葉輪材料和其表面涂層的選擇，減輕海水泵的腐蝕速度，有效提高海水泵的使用壽命。
[0005]一種耐腐蝕海水泵，其包括一泵體和安裝于所述泵體內(nèi)部的葉輪，所述葉輪包括鐵基合金葉輪本體和葉輪本體外氧化鉻系陶瓷材料層；泵體包括:鋁合金泵體、泵體外表面的氧化硅系陶瓷材料層和泵體內(nèi)表面的碳化鈦系陶瓷材料層，
其特征在于，鐵基合金葉輪本體化學(xué)組成為(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 %，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
鐵基合金葉輪本體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，原料熔煉、澆注，脫模后，得到的葉輪進(jìn)行熱處理:首先將葉輪進(jìn)行加熱，升溫至750°C，升溫速率100°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后降溫至650°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫3小時(shí)，后升溫至800°C，升溫速率100°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后再次降溫至500°C，降溫速率75°C /小時(shí)，保溫7小時(shí)，后再次降溫至300°C，降溫速率75°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后空冷至室溫，
之后對(duì)葉輪表面進(jìn)行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):甲酸30-40份；硫脲10-20份，硝酸5-10份羥基乙酸6_7份，烷基咪唑啉季銨鹽4份，乙二胺1-2份、水100份；
鈍化液組成為(重量):2-(3，4_環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷20-30份，磷酸20-30份，聚酰亞胺5-10份，氟硼酸鈉2-4份，碳酸鈉5份，水200份；
對(duì)鈍化后葉輪外表面進(jìn)行涂覆氧化鉻系陶瓷材料；通過(guò)涂覆在葉輪外表面形成氧化鉻系陶瓷材料層，氧化鉻系陶瓷材料層厚度0.4_，氧化鉻系陶瓷材料層包括(重量):氧化鉻50份，氮化鈦25份，氧化鈦15-20份，碳化鎢10份，將涂覆后的葉輪進(jìn)行加熱，升溫至7500C，升溫速率100°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后降溫至400°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫7小時(shí)，后再次降溫至300°C，降溫速率25°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后空冷至室溫，得到最終葉輪。
[0006]鋁合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為 Al 以及不可避免的雜質(zhì)；
鋁合金泵體制備方法:包括以下步驟:按照上述比例配制合金，原料熔煉、澆注:熔煉溫度:760-770°C，澆注溫度為720-725°C ;脫模后，得到的泵體進(jìn)行熱處理:首先將泵體進(jìn)行加熱，升溫至400°C，升溫速率50°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后降溫至300°C，降溫速率25°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后升溫至450 0C，升溫速率50 0C /小時(shí)，保溫2小時(shí)，后再次降溫至250 °C，降溫速率25 V /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后再次降溫至150°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后空冷至室溫，
之后對(duì)泵體表面進(jìn)行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):乙酸50-60份；氫氟酸20份，丙酸10-20份，羥基乙酸15份，烷基咪唑啉季銨鹽1-5份，乙二胺1-2份、水200份；
鈍化液組成為(重量):硝酸20份，2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷10-15份，聚酰亞胺10份，氟硼酸鈉1-5份，甲酸鈉2份，水100份；
對(duì)鈍化后泵體外表面進(jìn)行涂覆氧化硅系陶瓷材料；通過(guò)涂覆在泵體外表面形成氧化硅系陶瓷材料層，氧化硅系陶瓷材料層厚度0.4_，氧化硅系陶瓷材料層包括(重量):氧化硅100份，氧化鈦30-40份，氮化硅30-40份，氮化鈦20份，將涂覆后的泵體進(jìn)行加熱，升溫至4500C，升溫速率50°C /小時(shí)，保溫5小時(shí)，后降溫至300°C，降溫速率25°C /小時(shí)，保溫3小時(shí)，后再次降溫至200°C，降溫速率75°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后空冷至室溫，
之后對(duì)泵體內(nèi)表面進(jìn)行涂覆碳化鈦系陶瓷材料；通過(guò)涂覆在泵體內(nèi)表面形成碳化鈦系陶瓷材料層，碳化鈦系陶瓷材料層厚度0.5mm，碳化鈦系陶瓷材料層包括(重量):碳化鈦40份，碳化鉻20-30份，氮化鈦15份，將涂覆后的泵體進(jìn)行加熱，升溫至450°C，升溫速率250C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后降溫至350°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后再次降溫至200°C，降溫速率50°C /小時(shí)，保溫4小時(shí)，后空冷至室溫，得到最終泵體。
[0007]所述的一種耐腐蝕海水泵，鐵基合金葉輪本體化學(xué)組成為(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 %，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]所述的一種耐腐蝕海水泵，鐵基合金葉輪本體化學(xué)組成為(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
%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0009]所述的一種耐腐蝕海水泵，鐵基合金葉輪本體化學(xué)組成為(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
%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0010]所述的一種耐腐蝕海水泵，鋁合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為Al以及不可避免的雜質(zhì)。
[0011]所述的一種耐腐蝕海水泵，鋁合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為Al以及不可避免的雜質(zhì)。
[0012]所述的一種耐腐蝕海水泵，鋁合金泵體化學(xué)組成為(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 %，余量為Al以及不可避免的雜質(zhì)。
[0013]所述的一種耐腐蝕海水泵，氧化鉻系陶瓷材料層包括(重量):氧化鉻50份，氮化鈦25份，氧化鈦17份，碳化鎢10份。
[0014]所述的一種耐腐蝕海水泵，氧化硅系陶瓷材料層包括(重量):氧化硅100份，氧化鈦35份，氮化硅35份，氮化鈦20份。
[0015]所述的一種耐腐蝕海水泵，碳化鈦系陶瓷材料層包括(重量):碳化鈦40份，碳化鉻25份，氮化鈦15份。
[0016]一種耐腐蝕海水泵的制造方法，其包括一泵體和安裝于所述泵體內(nèi)部的葉輪，所述葉輪包括鐵基合金葉輪本體和葉輪本體外氧化鉻系陶瓷材料層；泵體包括:鋁合金泵體、泵體外表面的氧化硅系陶瓷材料層和泵體內(nèi)表面的碳化鈦系陶瓷材料層，
其特征在于，鐵基合金葉輪本體化學(xué)組成為(重量百分比):C:0.2-0.3 %,Cr:11-12 %，Si:1