针对喷焊层裂纹和工件变形问题,制定了严格的工艺流程和技术参数,包括送粉的速度、气源的压力、喷嘴的孔径和距工件的距离、每次喷层的厚度、覆盖的方式、温度的控制、冷却速度、保温时间及措施等。
23试验研究结果在实验室利用汽蚀圆盘机对6种不同配比和不同成分的试块进行试验并与其它防护材料试块进行对比测试,以普通碳素钢为标准材料,见表1。它表明采用Ｎｉ-Ｃｒ基60系列喷焊的涂层抗汽蚀能力为普通碳素钢的195倍。ＮｉＣｒ基合金是在Ｎｉ、Ｂ、Ｓｉ中加入了15%～18%的Ｃｒ,在涂层的显微金相组织可见大量硬质相加入细化晶粒元素使组织细小,分布均匀。在熔合区有共晶体析出,边界可见扩散层。图1为喷焊组织金相照片。
的显微金相组织可见大量硬质相加入细化晶粒元
表1汽蚀试验结果对比材料名称基本成分(%)硬度(ＨＲＣ)连接方式抗蚀系数碳素钢环氧金刚砂电火花强化Ｎｉ222Ｆｅ30ＡＦｅ30ＡＮｉ55Ｎｉ55Ｎｉ60Ｆｅ、Ｃ环氧基液、金刚砂Ｆｅ、Ｃ、ＮｉＣ05%、Ｃｒ15%、Ａ145%、Ｆｅ8%、Ｓｉ08%、Ｎｉ余量Ｃ06%、Ｎｉ345%、Ｃｒ13%、Ｂ15%、Ｓｉ3%、Ｍｏ45%、Ｆｅ余量Ｃ06%、Ｎｉ346%、Ｃｒ13%、Ｂ15%、Ｓｉ3%、Ｍｏ45%、Ｆｅ余量Ｃ06%、Ｃｒ15%、Ｂ4%、Ｓｉ4%、Ｍｏ3%、Ｃｕ25%、Ｆｅ<12%、Ｎｉ余量Ｃ06%、Ｃｒ15%、Ｂ4%、Ｓｉ4%、Ｍｏ3%、Ｃｕ25%、Ｆｅ><12%、Ｎｉ余量Ｃ09%、Ｃｒ15%、Ｂ4%、Ｓｉ4%、Ｃｏ15%、Ｆｅ><14%、Ｎｉ余量2030ＨＢ2503030555560板材涂抹渗入喷涂喷涂喷焊喷涂喷焊喷焊10试验中脱落529996125136184195>
表21990～2000年工艺试验研究内容及阶段性成果江苏房山泵站江苏凌城泵站皂河泵站江都三站湖北凡口泵站试验室水泵型号28ＺＬＢ-7040ＺＬＢ-506ＨＬ-70ＺＬ135-840ＣＪ-95扬程Ｈ(ｍ)851215895流量Ｑ(ｍ3/ｓ)112510013550叶轮直径(ｍｍ)7001000600020004000试验日期1990年4月1991年11月1992年4月1993年7月1997年12月2000年7月重点试验内容及目的进行8种喷焊(涂)层方案比较,在相同汽蚀工况下运行研究喷焊材料和叶片、叶轮室的防护技术,解决喷焊加工工艺的开裂和变形问题研究大型泵叶片喷焊工艺,解决预处理、预热、控温、变形等工艺问题研究大型泵ｈａ1ｆ叶轮室喷焊时极限变形量,以便采取控制措施①全面检验防护工艺、变形控制措施;②真机应用试验研究;③研究喷焊大型工件的预热方式和热传导的影响①研究激光熔覆材料添加方式;②研究激光熔覆加工工艺参数包括:激光功率Ｐ,光斑尺寸ｄ,光腔输出构型和聚焦方式,激光扫描速度ｖ,激光多道搭接系数ａ等;③研究激光加工后材料抗汽蚀能力试验部位叶片正、反面全部喷焊(涂)加工10台水泵叶片正反两面汽蚀区及叶轮室200ｍｍ宽度汽蚀带叶片进水侧正面沿叶片宽度方向长条区域宽约250ｍｍ叶轮室300ｍｍ宽度汽蚀带叶片正面进水侧750×1500ｍｍ2汽蚀区和叶轮室330ｍｍ宽度汽蚀带铸铁和铸钢表面试验结果至1993年5月拆泵检查,每台累计运行时间3288ｈ。未经过处理的叶片汽蚀面积达到2800ｍｍ2,深度5ｍｍ。喷涂叶片在汽蚀区有脱落。喷焊叶片均未发生变化为验证试验结果,喷焊加工后,将叶片角度从原来-10°增至0～2°。
