一種耐酸堿化工泵的制作方法
【專利說明】一種耐酸堿化工泵
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉一種耐酸堿化工栗，屬于化工設備技術領域。
【背景技術】
[0003]化學工業在國民經濟中占據非常重要的位置，化工栗作為關鍵配套設備也越來越受到人們的關注。由于化工介質的特性錯綜復雜，加之用戶的要求不斷提高，對栗過流部件的材質要求較高，材質要求高，那么栗的材料成本和生產成本將提高，特別是對一些大栗而言，成本更是大幅度提高。
【發明內容】
[0004]本發明就是針對上述問題而提出的一種防腐、耐高溫、防垢、成本低的化工栗:
一種耐酸堿化工栗，其包括一栗體和安裝于所述栗體內部的葉輪，栗體包括:鋁合金栗體、栗體外表面的碳化鎢系陶瓷材料層和栗體內表面的氧化硼系陶瓷材料層，所述葉輪包括鎳基合金葉輪本體和葉輪本體外氧化鋯系陶瓷材料層；
鋁合金栗體化學組成為(重量):Zn:13.5%、S1:8.5%、Cu:4.5%、N1:2.5%、T1:0.85%、V:0.65%，Cr:0.65%、Mg:0.35%、Υ:0.085%、Zr:0.075%、Fe:0.055%，Μη:0.025%，余量為Al以及不可避免的雜質；
鋁合金栗體制備方法: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:765°C，澆注溫度為723°C;脫模后，得到的栗體進行熱處理:首先將栗體進行加熱，升溫至450 °C，升溫速率100 °C/小時，保溫6小時，后降溫至300 °C，降溫速率50 °C/小時，保溫7小時，后升溫至4000C，升溫速率1000C/小時，保溫3小時，后再次降溫至200°C，降溫速率75°C/小時，保溫6小時，后再次降溫至150 C，降溫速率10 C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對栗體表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):采取氫氟酸25份，丙酸15份，甲酸3份；羥基乙酸1.5份，烷基咪唑啉季銨鹽3份，乙二胺1.5份、水100份；
鈍化液組成為(重量):N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷25份，硫酸13份，2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷13份，聚酰亞胺3份，甲酸鈉7份，氟硼酸鈉3份，緩沖劑2份，水200份；
對鈍化后栗體外表面進行涂覆碳化鎢系陶瓷材料;通過涂覆在栗體外表面形成碳化鎢系陶瓷材料層，碳化鎢系陶瓷材料層厚度0.4mm，碳化鎢系陶瓷材料層包括(重量):碳化鎢75份，氮化硅35份，碳化鉻15份，氮化鈦13份，氧化鈦5份，將涂覆后的栗體進行加熱，升溫至400 °C，升溫速率75°C/小時，保溫5小時，后降溫至250°C，降溫速率50°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至150°C，降溫速率50°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對栗體內表面進行涂覆氧化硼系陶瓷材料;通過涂覆在栗體內表面形成氧化硼系陶瓷材料層，氧化硼系陶瓷材料層厚度0.5mm，氧化硼系陶瓷材料層包括(重量):氧化硼45份，碳化硼35份，碳化鉻25份，碳化鈦15份，氮化鈦7份，將涂覆后的栗體進行加熱，升溫至450 °C，升溫速率50°C/小時，保溫4小時，后降溫至350°C，降溫速率75°C/小時，保溫5小時，后再次降溫至200°C，降溫速率75°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，得到最終栗體。
[0005]其特征在于，鎳基合金葉輪本體化學組成為(重量):Cu:ll.5% ,Mo:7.5% ,Cr:4.5%，Mn:2.5% ,ff:0.85%，V:0.55%，Ag:0.25% ,Sb:0.085%，Mg:0.065%，Sn:0.045%，Fe:0.025%，Ce:0.015%，B1:0.015%，余量為Ni及不可避免的雜質；
鎳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，得到的葉輪進行熱處理:首先將葉輪進行加熱，升溫至950°C，升溫速率100°C/小時，保溫5小時，后降溫至750°C，降溫速率50°C/小時，保溫4小時，后升溫至850°C，升溫速率100°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至550°C，降溫速率75°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至350°C，降溫速率70°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對葉輪表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):采取氫氟酸25份，烷基咪唑啉季銨鹽13份，硫脲5.5份，磷酸3份；羥基乙酸1.5份，乙二胺1.5份、水100份；
鈍化液組成為(重量):硫酸23份，亞硝酸鈉13份，2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷13份，聚酰亞胺3份，碳酸鈉7份，氟硼酸鈉3份，緩沖劑2份，水200份；
對鈍化后葉輪外表面進行涂覆氧化鋯系陶瓷材料;通過涂覆在葉輪外表面形成氧化鋯系陶瓷材料層，氧化鋯系陶瓷材料層厚度0.4mm，氧化鋯系陶瓷材料層包括(重量):氧化鋯100份，碳化鎢55份，氮化鈦15份，氧化鈦13份，碳化鉻10份，將涂覆后的葉輪進行加熱，升溫至800 °C，升溫速率100 °C/小時，保溫6小時，后降溫至500 °C，降溫速率40 °C/小時，保溫5小時，后再次降溫至200°C，降溫速率25°C/小時，保溫4小時，后空冷至室溫，得到最終葉輪。
[0006]所述栗體內表面為被傳輸介質通過栗內部時可以接觸到栗體內部表面的部分，栗體其余部分為栗體外表面。
[0007]栗還包括蓋合于栗體端部的栗蓋，栗體與栗蓋形成空腔內有葉輪。
[0008]上述
【發明內容】
相對于現有技術的有益效果在于:I)鋁合金和鎳合金的成分簡單可以達到耐酸堿化工栗的強度要求;2)對該成分的鋁合金和鎳合金進行酸洗及鈍化的表面處理工序，避免出現任何表面黑點等問題，使獲得表面整潔;3 )通過在鋁合金和鎳合金表面涂覆陶瓷材料，提高材料的耐酸堿、耐高溫、防垢性能。
【具體實施方式】
[0009]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0010]實施例1
一種耐酸堿化工栗，其包括一栗體和安裝于所述栗體內部的葉輪，栗體包括:鋁合金栗體、栗體外表面的碳化鎢系陶瓷材料層和栗體內表面的氧化硼系陶瓷材料層，所述葉輪包括鎳基合金葉輪本體和葉輪本體外氧化鋯系陶瓷材料層；
鋁合金栗體化學組成為(重量):Zn:13.5%、S1:8.5%、Cu:4.5%、N1:2.5%、T1:
0.85%、V:0.65%，Cr:0.65%、Mg:0.35%、Υ:0.085%、Zr:0.075%、Fe:0.055%，Μη:0.025%，余量為Al以及不可避免的雜質；
鋁合金栗體制備方法: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:765°C，澆注溫度為723°C;脫模后，得到的栗體進行熱處理:首先將栗體進行加熱，升溫至450 °C，升溫速率100 °C/小時，保溫6小時，后降溫至300 °C，降溫速率50 °C/小時，保溫7小時，后升溫至4000C，升溫速率1000C/小時，保溫3小時，后再次降溫至200°C，降溫速率75°C/小時，保溫6小時，后再次降溫至150 C，降溫速率10 C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對栗體表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):采取氫氟酸25份，丙酸15份，甲酸3份；羥基乙酸1.5份，烷基咪唑啉季銨鹽3份，乙二胺1.5份、水100份；
鈍化液組成為(重量):N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷25份，硫酸13份，2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷13份，聚酰亞胺3份，甲酸鈉7份，氟硼酸鈉3份，緩沖劑2份，水200份；
對鈍化后栗體外表面進行涂覆碳化鎢系陶瓷材料;通過涂覆在栗體外表面形成碳化鎢系陶瓷材料層，碳化鎢系陶瓷材料層厚度0.4mm，碳化鎢系陶瓷材料層包括(重量):碳化鎢75份，氮化硅35份，碳化鉻15份，氮化鈦13份，氧化鈦5份，將涂覆后的栗體進行加熱，升溫至400 °C，升溫速率75°C/小時，保溫5小時，后降溫至250°C，降溫速率50°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至150°C，降溫速率50°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對栗體內表面進行涂覆氧化硼系陶瓷材料;通過涂覆在栗體內表面形成氧化硼系陶瓷材料層，氧化硼系陶瓷材料層厚度0.5mm，氧化硼系陶瓷材料層包括(重量):氧化硼45份，碳化硼35份，碳化鉻25份，碳化鈦15份，氮化鈦7份，將涂覆后的栗體進行加熱，升溫至450 °C，升溫速率50°C/小時，保溫4小時，后降溫至350°C，降溫速率75°C/小時，保溫5小時，后再次降溫至200°C，降溫速率75°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，得到最終栗體。
[0011]其特征在于，鎳基合金葉輪本體化學組成為(重量):Cu:ll.5% ,Mo:7.5% ,Cr:4.5%，Mn:2.5% ,ff:0.85%，V:0.55%，Ag:0.25% ,Sb:0.085%，Mg:0.065%，Sn:0.045%，Fe:0.025%，Ce:0.015%，B1:0.015%，余量為Ni及不可避免的雜質；
鎳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，得到的葉輪進行熱處理:首先將葉輪進行加熱，升溫至950°C，升溫速率100°C/小時，保溫5小時，后降溫至750°C，降溫速率50°C/小時，保溫4小時，后升溫至850°C，升溫速率100°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至550°C，降溫速率75°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至350°C，降溫速率70°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
之后對葉輪表面進行酸洗和鈍化處理，其中:
酸洗液組成為(重量):采取氫氟酸25份，烷基咪唑啉季銨鹽13份，硫脲5.5份，磷酸3份；羥基乙酸1.5份，乙二胺1.5份、水100份；
鈍化液組成為(重量):硫酸23份，亞硝酸鈉13份，2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷13份，聚酰亞胺3份，碳酸鈉7份，氟硼酸鈉3份，緩沖劑2份，水200份；
對鈍化后葉輪外表面進行涂覆氧化鋯系陶瓷材料;通過涂覆在葉輪外表面形成氧化鋯系陶瓷材料層，氧化鋯系陶瓷材料層厚度0.4mm，氧化鋯系陶瓷材料層包括(重量):氧化鋯100份，碳化鎢55份，氮化鈦15份，氧化鈦13份，碳化鉻10份，將涂覆后的葉輪進行加熱，升溫至800 °C，升溫速率100 °C/小時，保溫6小時，后降溫至500 °C，降溫速率40 °C/小時，保溫5小時，后再次降溫至200°C，降溫速率25°C/小時，保溫4小時，后空冷至室溫，得到最終葉輪。
【主權項】
1.一種耐酸堿化工栗，其包括一栗體和安裝于所述栗體內部的葉輪，栗體包括:鋁合金栗體、栗體外表面的碳化鎢系陶瓷材料層和栗體內表面的氧化硼系陶瓷材料層，所述葉輪包括鎳基合金葉輪本體和葉輪本體外氧化鋯系陶瓷材料層； 招合金栗體化學組成為(重量):Zn:13.5% ,Si: 8.5% ,Cu: 4.5% ,Ni: 2.5% ,Ti:0.85%、V:0.65%，Cr:0.65%、Mg:0.35%、Υ:0.085%、Zr:0.075%、Fe:0.055%，Mn:0.025%，余量為Al以及不可避免的雜質； 鋁合金栗體制備方法: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:765°C，澆注溫度為723°C;脫模后，得到的栗體進行熱處理:首先將栗體進行加熱，升溫至450 °C，升溫速率100 °C/小時，保溫6小時，后降溫至300 °C，降溫速率50 °C/小時，保溫7小時，后升溫至4000C，升溫速率1000C/小時，保溫3小時，后再次降溫至200°C，降溫速率75°C/小時，保溫6小時，后再次降溫至150 C，降溫速率10 C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫， 之后對栗體表面進行酸洗和鈍化處理，其中: 酸洗液組成為(重量):采取氫氟酸25份，丙酸15份，甲酸3份；羥基乙酸1.5份，烷基咪唑啉季銨鹽3份，乙二胺1.5份、水100份； 鈍化液組成為(重量):N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷25份，硫酸13份，2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷13份，聚酰亞胺3份，甲酸鈉7份，氟硼酸鈉3份，緩沖劑2份，水200份； 對鈍化后栗體外表面進行涂覆碳化鎢系陶瓷材料;通過涂覆在栗體外表面形成碳化鎢系陶瓷材料層，碳化鎢系陶瓷材料層厚度0.4mm，碳化鎢系陶瓷材料層包括(重量):碳化鎢75份，氮化硅35份，碳化鉻15份，氮化鈦13份，氧化鈦5份，將涂覆后的栗體進行加熱，升溫至400 °C，升溫速率75°C/小時，保溫5小時，后降溫至250°C，降溫速率50°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至150°C，降溫速率50°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫， 之后對栗體內表面進行涂覆氧化硼系陶瓷材料;通過涂覆在栗體內表面形成氧化硼系陶瓷材料層，氧化硼系陶瓷材料層厚度0.5mm，氧化硼系陶瓷材料層包括(重量):氧化硼45份，碳化硼35份，碳化鉻25份，碳化鈦15份，氮化鈦7份，將涂覆后的栗體進行加熱，升溫至450 °C，升溫速率50°C/小時，保溫4小時，后降溫至350°C，降溫速率75°C/小時，保溫5小時，后再次降溫至200°C，降溫速率75°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫，得到最終栗體。2.其特征在于，鎳基合金葉輪本體化學組成為(重量):Cu:11.5% ,Mo: 7.5% ,Cr:4.5% ,Mn:2.5% ,ff:0.85%，V:0.55%，Ag:0.25% ,Sb:0.085% ,Mg:0.065%，Sn:0.045%，Fe:0.025%，Ce:0.015%，B1:0.015%，余量為Ni及不可避免的雜質； 鎳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，得到的葉輪進行熱處理:首先將葉輪進行加熱，升溫至950°C，升溫速率100°C/小時，保溫5小時，后降溫至750°C，降溫速率50°C/小時，保溫4小時，后升溫至850°C，升溫速率100°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至550°C，降溫速率75°C/小時，保溫3小時，后再次降溫至350°C，降溫速率70°C/小時，保溫5小時，后空冷至室溫， 之后對葉輪表面進行酸洗和鈍化處理，其中: 酸洗液組成為(重量):采取氫氟酸25份，烷基咪唑啉季銨鹽13份，硫脲5.5份，磷酸3份；羥基乙酸1.5份，乙二胺1.5份、水100份； 鈍化液組成為(重量):硫酸23份，亞硝酸鈉13份，2-(3，4_環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷13份，聚酰亞胺3份，碳酸鈉7份，氟硼酸鈉3份，緩沖劑2份，水200份； 對鈍化后葉輪外表面進行涂覆氧化鋯系陶瓷材料;通過涂覆在葉輪外表面形成氧化鋯系陶瓷材料層，氧化鋯系陶瓷材料層厚度0.4mm，氧化鋯系陶瓷材料層包括(重量):氧化鋯100份，碳化鎢55份，氮化鈦15份，氧化鈦13份，碳化鉻10份，將涂覆后的葉輪進行加熱，升溫至800 °C，升溫速率100 °C/小時，保溫6小時，后降溫至500 °C，降溫速率40 °C/小時，保溫5小時，后再次降溫至200°C，降溫速率25°C/小時，保溫4小時，后空冷至室溫，得到最終葉輪。3.如權利要求1所述的一種耐酸堿化工栗，碳化鎢系陶瓷材料層包括(重量):碳化鎢75份，氮化硅35份，碳化鉻15份，氮化鈦13份，氧化鈦5份。4.如權利要求1所述的一種耐酸堿化工栗，氧化硼系陶瓷材料層包括(重量):氧化硼45份，碳化硼35份，碳化鉻25份，碳化鈦15份，氮化鈦7份。5.如權利要求1所述的一種耐酸堿化工栗的制造方法，氧化鋯系陶瓷材料層包括(重量):氧化鋯100份，碳化鎢55份，氮化鈦15份，氧化鈦13份，碳化鉻1份。
【專利摘要】一種耐酸堿化工泵，其包括一泵體和安裝于所述泵體內部的葉輪，泵體包括：鋁合金泵體、泵體外表面的碳化鎢系陶瓷材料層和泵體內表面的氧化硼系陶瓷材料層，所述葉輪包括鎳基合金葉輪本體和葉輪本體外氧化鋯系陶瓷材料層；通過在鋁合金和鎳合金表面涂覆陶瓷材料，提高材料的耐酸堿、耐高溫、防垢性能。
【IPC分類】C04B35/48, C23C22/34, C22F1/053, F04D29/18, C23G1/12, F04D29/02, C22C21/10
【公開號】CN105714166
【申請號】CN201610252604
【發明人】張金榮
【申請人】張金榮