一種葉輪泵的葉輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種葉輪累的零部件，尤其設(shè)及一種葉輪累的葉輪，屬于輪累技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 葉輪累廣泛應(yīng)用于建筑供水、化工等領(lǐng)域的介質(zhì)輸送累，其結(jié)構(gòu)由累體、葉輪、累 軸、累蓋、電機組成，累體內(nèi)制有容納葉輪的累腔，累腔與累體進出口連通，累軸的一端與葉 輪中屯、固定連接，另一端與電機固定連接，由電機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)將介質(zhì)從累體進口抽送到 出口，實現(xiàn)介質(zhì)增壓輸送。
[0003] 但是，由于葉輪累的葉輪在工作中會與粒子進行碰撞，不可避免的產(chǎn)生磨損。而現(xiàn) 有的葉輪在長期的磨損中，會出現(xiàn)W下情況：
[0004] 1、旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性較差，即摩擦副容易在流體的摩擦力下受損，摩擦面出現(xiàn)非常嚴 重的磨損；
[0005] 2、葉輪累的葉輪工作面摩擦嚴重，尤其是前緣刃口部分磨損最為嚴重。
[0006] 同時，運兩個因素也是相互影響的。例如，摩擦副的磨損導(dǎo)致葉輪旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性變 差，會使得葉輪工作面不夠平穩(wěn)，最容易導(dǎo)致局部的磨損。而葉輪工作面的磨損，則會使得 葉輪受力不均勻，對摩擦副造成損傷。
[0007] 正因為如此，從摩擦副和葉輪工作面兩個方向同時入手，開發(fā)一種新型的葉輪，不 但具有迫切的研究價值，也具有良好的經(jīng)濟效益和工業(yè)應(yīng)用潛力，運正是本發(fā)明得W完成 的動力所在和基礎(chǔ)所倚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引為了克服上述所指出的現(xiàn)有葉輪累的缺陷，本發(fā)明人對此進行了深入研究，在付 出了大量創(chuàng)造性勞動后，從而完成了本發(fā)明。
[0009] 具體而言，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種葉輪累的葉輪，W解決目前葉 輪累的葉輪容易磨損的技術(shù)問題。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0011] 第一個方面，提供一種葉輪累的葉輪，所述葉輪包括葉片、軸和缸套，所述軸配合 安裝于所述缸套內(nèi)，且所述軸與所述缸套之間的摩擦副內(nèi)設(shè)置有特定的潤滑組分，所述潤 滑組分W重量百分比計，含有徑基娃酸儀5-10%，余量為潤滑油基礎(chǔ)油；
[0012] 所述葉片采用如下的特定材料制造而成，所述特定材料W重量百分比為單位，含 有C 3.3-3.5、Si 2.1-2.3、Mn 1.1-1.3、P 0.15-0.17、S 0.1-0.2、Cr 0.41-0.45、Mo 0.β?? ο.71、Cu 0.51-0.56、B 0.062-0.072、Ni 0.9-1.1，余量為化 W 及不可避免的雜質(zhì)；
[0013] 作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述特定材料W重量百分比為單位，含有C 3.4、Si 2.2、Mn 1.2、P 0.16、S 0.15、Cr 0.42、M〇 0.65、Cu 0.53、B 0.065、Ni 1.0,余量為FeW及 不可避免的雜質(zhì)。
[0014] 另外，所述葉片的邊緣利用電子束焊接有耐磨刃口，所述耐磨刃口 W重量百分比 為單位，含有C 2.8-3.2、Si 1.6-2.0、Mn 0.8-1.0、P<0.13、S<0.09、Cr 0.41-0.45、Mo 0.61-0.71、Cu 0.51-0.56、B 0.08-0.09,余量為化W及不可避免的雜質(zhì)。
[0015] 作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述耐磨刃口 W重量百分比為單位，含有C 3.0、Si 1.7、Mn 0.9、P<0.13、S<0.09、Cr 0.43、M〇 0.66、Cu 0.54、B 0.09,余量為FeW及不可避 免的雜質(zhì)。
[0016] 作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述潤滑組分W重量百分比計，含有徑基娃酸儀8%， 余量為潤滑油基礎(chǔ)油；
[0017] 作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述潤滑油基礎(chǔ)油為生物基礎(chǔ)油，所述生物基礎(chǔ)油可 從現(xiàn)有市場購買，運是本領(lǐng)域中的常規(guī)物質(zhì)，在此不再進行詳細描述。
[0018] 第二個方面，本發(fā)明還提供了所述葉輪累的葉輪的葉片的制備方法，所述制備方 法包括如下步驟(也即所述葉輪的葉片是按照包括如下步驟的方法制備的）：
[0019] S1:葉片基片制造
[0020] S1-1:通電烙化爐料，所述爐料包括含有Fe、C、P、S的初料，當鋼液烙池形成后，推 料助烙，并加入渣料造渣；當爐料過半時，吹氧助烙，再加入含Mo初料，爐料烙清后，充分攬 拌鋼液，保持渣量為3-5wt% ;
[0021] S1-2:當鋼液溫度達到1565-1570°c時，加入含Si初料，吹氧脫碳，吹氧壓力為0.6- 0.7Mpa，耗氧量為6.5-7.5mV噸鋼液，充分攬拌5-6小時；
[0022] S1-3:停止吹氧，加入預(yù)脫氧劑，隨后加入含化初料，再加入混合還原劑還原，待物 料烙清，充分攬拌鋼液1-3小時，依序加入含Mn、Cu、Ni的初料，并在攬拌的情況下最后加入 納米粉末級別的含B元素材料，繼續(xù)攬拌2-5小時，并誘鑄成葉片初件；
[0023] S1-4:將葉片初件表面進行滲氮處理，得到葉片基片；
[0024] S2:耐磨刃口制造
[00巧]按照鑄鋼正常的烙煉工藝，按照配方比例將含C、S i、Μη、P、S、吐、Mo、Cu、B的初料烙 化，出爐后，依序利用LF精煉爐、畑爐精煉，誘鑄成刃口基件，再經(jīng)磨削得到所述耐磨刃口；
[0026] S3:通過電子束焊接，將所述耐磨刃口焊接在所述葉片基片的邊緣，從而得到所述 葉片。
[0027] 在本發(fā)明的所述葉輪累的葉輪的葉片的制備方法中，所述步驟S1-S2中使用的各 種初料都是本煉鋼領(lǐng)域中的常規(guī)物料，只要各自的使用量使得所得葉片基片和刃口中的各 個元素的含量在上述限定的范圍內(nèi)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可選擇合適的各個初料用量W滿 足該要求，在此不再進行詳細描述。
[0028] 在本發(fā)明的所述葉輪累的葉輪的葉片的制備方法中，所述步驟S1-3中的所述含B 元素材料為納米級別的含B元素粉末，例如可為100-200納米之間的含B元素材料，可選擇煉 鋼領(lǐng)域中的常用含B元素材料，并將其粉碎研磨至100-200納米即可。
[0029] 在本發(fā)明的所述葉輪累的葉輪的葉片的制備方法中，所述步驟S1-3中的所述預(yù)脫 氧劑為侶塊和娃巧石的混合物，其中，侶塊用量為0.化g/噸鋼液、娃巧石用量為2kg/噸鋼 液。
[0030] 在本發(fā)明的所述葉輪累的葉輪的葉片的制備方法中，所述步驟S1-3中的所述混合 還原劑用量為3-化g/噸鋼液，其為質(zhì)量比1:2的娃鐵粉和娃巧粉的混合物。
[0031] 在本發(fā)明的所述葉輪累的葉輪的葉片的制備方法中，作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案， 步驟S1 (具體為步驟S1-4)的滲氮處理具體如下：
[0032] A1:將葉片初件在500-520°C下保溫15小時，采用15-18%的氨分解率，從而完成第 一階段；
[0033] A2:將氨分解率提高到30%，并在500-520°C下保溫時間30-40小時，完成第二階 段；
[0034] A3:擴散階段完成后，升高溫度至580-600°C，并在該溫度下進行第Ξ階段8-10小 時，并將氨分解率提高到75-85%，最優(yōu)選為80%，從而完成滲氮處理。
[0035] 在本發(fā)明的所述葉輪累的葉輪的葉片的制備方法中，步驟S2和/S3中的LF精煉、畑 精煉工序、電子束焊接等都是本領(lǐng)域中的常規(guī)技術(shù)知識，本領(lǐng)域技術(shù)人員均可W根據(jù)實際 需要具體的操作，在此不做寶述。
[0036] 如上所述，本發(fā)明提供了一種葉輪累的葉輪及其中葉片的制造方法，所述葉輪通 過特定的材料組合選擇W及獨特的制造方法，取得了諸多優(yōu)異的技術(shù)效果，例如：
[0037] 1、發(fā)明人在長期的實踐中發(fā)現(xiàn)，當葉輪累的軸和缸套之間的摩擦副內(nèi)設(shè)置有特定 的潤滑組分，潤滑組分中含有徑基娃酸儀5-lOwt%，余量為生物基礎(chǔ)油時，在葉輪累高速運 轉(zhuǎn)時，徑基娃酸儀和生物基礎(chǔ)油發(fā)生催化分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的活性碳原子和氧原子，由于 直徑較小，兩種元素的原子沿摩擦表面發(fā)生深層擴散，并與金屬原子發(fā)生化學(xué)作用。徑基娃 酸儀由于具有釋放活性氧原子的能力，從而對金屬表面具有拋光作用，從而改善金屬表面 的摩擦學(xué)性能，而其中含有的儀元素可W促進氧化，娃元素則可W促進氧化層的破裂，此兩 過程的交互作用促使氧原子向金屬表面層較深處擴散，形成厚度達10WI1的高硬度致密氧化 層，從而可W保證軸與缸套磨損自修復(fù)，保證了葉輪轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性，保證了葉片受力的均 勻，避免造成局部磨損嚴重。
[0038] 2、本發(fā)明中，葉片和耐磨刃口的成分經(jīng)過大量反復(fù)的實驗得出，其中的組分相互 協(xié)同，能夠起到提高葉片耐磨性、疲勞強度的作用。例如，其中的Μη元素能夠大大提高疲勞 性能，材料中含有Μη可W使得葉片均勻變形，同時可W使得裂紋在整個晶粒內(nèi)部形成，而非 集中于境界處，另一方面，含有Μη也是裂紋擴展的阻力，當裂紋尖端擴展至含Μη相時，裂紋 會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，增大裂紋擴張途徑，從而提高材料的斷裂初性和疲勞抗力。其中的Mo元素能提 高澤透性、細化組織、改善初性。B元素能置換碳化物中的