本发明专利技术公开了一种降低水泵运行中水力损失的水泵叶轮加工工艺，涉及水泵加工技术领域，具体工艺如下：1）将铸铁合金原料熔炼后加入适量的钼钛混合粉末，经过处理得到叶轮铸件；2）采用镍粉、铝粉、铜粉以及石墨制得合金粉末；3）将适量的合金粉末加入到待浇铸铁水中形成预处理铁水，将预处理铁水喷入到叶轮铸件表面，经过处理即可得到所需的水泵叶轮成品。本发明专利技术提供的叶轮处理工艺，通过在叶轮表面形成一层合金包覆层，使得叶轮表面更易存留水分形成水膜从而增加了润滑作用，从而降低了摩擦因数，使得叶轮的摩擦损失降低，从而实现水力损失降低的技术效果。失降低的技术效果。
【技术实现步骤摘要】
4h，随炉冷却至室温，取出后研磨成粉末状，得到尺寸为1-3mm的合金粉末；本专利技术中，添加的石墨会对烧结时金属原子的扩散起到阻碍作用，阻碍烧结颈的形成，在石墨与金属材料的界面处出现狭长的扁孔，增大了材料中的孔隙度，在孔隙处易引起应力集中，从而有利于研磨过程中合金粉末的形成；3）取步骤1）中适量的待浇铸铁水，按照待浇铸铁水质量的0.5-1.5%加入少量的合金粉末，在1520-1540℃下以60-120r/min搅拌保温处理15-25min，形成预处理铁水，将叶轮铸件加热至1050-1150℃，预热处理10-15min，然后按照叶轮铸件总重量的2-3%，将预处理铁水均匀的喷入到叶轮铸件表面，将叶轮铸件缓慢冷却至920-940℃，保温处理50-70min，待保温结束后降温至630-660℃，继续保温处理15-20h，将铸件经水淬后进行回火处理，温度为250-270℃，处理间2-3h，自然冷却至室温，即可得到所需的水泵叶轮成品；本专利技术中，通过将由镍粉、铝粉、铜粉以及石墨经烧结形成的合金粉末引入到待浇铸铁水中，然后将其浇铸在叶轮表面形成合金包覆层，引入的金属镍有助于改善合金包覆层界面的润湿性能，促进界面结合，使合金包覆层界面结合的合金化程度提高，合金包覆层组织致密且均匀，从而有助于提高合金包覆层的强度；添加的合金粉末主要成分为铜，含有金属铜的合金包覆层在630-660℃条件下进行长时间的保温处理时，合金包覆层内会析出大量弥散细小的富铜析出颗粒，随着保温处理时间的增长，析出颗粒会不断长大，颗粒形貌由球状向棒状变化，造成析出的强化作用减弱，使得对位错的钉扎作用减弱，沉淀强化作用减弱，从而导致合金包覆层的硬度值下降，随着合金包覆层硬度值的下降，使其形变程度增加，增加了变形产生的新增表面积提高了叶轮表面的水分吸附，使得叶轮表面更易存留水分形成水膜从而增加了润滑作用，从而降低了摩擦因数，使得叶轮的摩擦损失降低，从而实现水力损失降低的技术效果；引入的铝配合铜使用，可以适当的降低合金包覆层的变形程度，可以避免变形程度过大造成叶轮表面的接触面积过大，容易与流动液体中含有的杂质形成粘着，从而造成摩擦因数增加的现象出现。
[0006]进一步，所述球化处理及孕育处理的方法如下：在球化包内加入球化剂，在球化剂上覆盖一层铁粉，铁粉上覆盖一半的孕育剂并压实，孕育剂上覆盖低碳钢半圆片，紧实，冲入铁水，铁水温度为1420-1450℃，完成球化处理和包内孕育处理后，随后再加入剩下的一半孕育剂随流冲入进行第二次孕育处理；其中球化剂的粒度为2-5mm，添加量为铁水总重量的1.5-2.0%，各元素成分的质量百分比为：Si43-47%、Al0.5-0.8%、Mg5.2-5.7%、余量为Fe；其中孕育剂的粒度为2-5mm，添加量为铁水总重量的0.7-0.9%，各元素成分的质量百分比为：Si72-75%、Al1.5-1.8%、Ba1.3-1.6%、余量为Fe。
[0007]进一步，所述热处理的工艺方法如下：将叶轮铸件升温至900-930℃，保温3-4h，以5-10℃/min的速度降温至660-680℃，保温1-3h，空冷至室温，然后再升温至850-880℃，以10-13℃/min的速度降温至460-480℃，再空冷至室温即可。
[0008]进一步，所述合金粉末各试样配比的质量百分数为：铜粉65-80%、石墨5-8%、镍粉6-9%、铝粉10-15%；其中，铜、镍以及铝的颗粒尺寸为0.05-0.1mm，铜粉的颗粒尺寸为0.3-0.4mm。
[0009]本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供的叶轮处理工艺，通过在叶轮表面形成一层合金包覆层，利用该合金包覆层的表面硬度得到适当程度的降低，使其易产生一定程度的形变，使得变形产生的新增表
面积得到增加，从而提高了叶轮表面的水分吸附，使得叶轮表面更易存留水分形成水膜从而增加了润滑作用，从而降低了摩擦因数，使得叶轮的摩擦损失降低，从而实现水力损失降低的技术效果，并且对合金包覆层中的原料组分进行了合理的限定，使得合金包覆层硬度的适当程度的降低并不会影响叶轮的整体性能以及使用寿命，并不会对水泵的运行造成影响。
具体实施方式
[0010]下面结合具体实施方法对本专利技术做进一步的说明。
[0011]实施例1一种降低水泵运行中水力损失的水泵叶轮加工工艺，具体工艺如下：1）按照质量比为1:1，将粒度为0.5mm的钼粉和钛粉混合后放入球磨机中，设定球料比为5:2，球磨1-2h得到钼钛混合粉末，备用，将化学成分质量百分比为：3.5%C、2.4%Si、Mn≤0.5%、P≤0.05%、S≤0.03%、0.04%Mg、余量为Fe的铸铁合金原料在中频感应电炉中1480℃熔炼，待原料完全熔化后，按照形成的铁水总质量的3%加入钼钛混合粉末，在1500℃下保温处理20min，然后将铁水静置扒渣后进行球化处理以及孕育处理，进行浇铸，经过热处理得到叶轮铸件；2）称取适量的镍粉、铝粉、铜粉以及石墨，经过球磨后得到混合粉末，将混合粉末倒入模具中，在300MPa的压力下压制成型，在钟罩式烧结炉中将压制成型的粉末放入石墨模具中进行烧结，通入氢气作为保护气体，烧结压力为2MPa，烧结温度920℃，保温3h，随炉冷却至室温，取出后研磨成粉末状，得到尺寸为1mm的合金粉末；3）取步骤1）中适量的待浇铸铁水，按照待浇铸铁水质量的0.5%加入少量的合金粉末，在1520℃下以60r/min搅拌保温处理15min，形成预处理铁水，将叶轮铸件加热至1050℃，预热处理10min，然后按照叶轮铸件总重量的2%，将预处理铁水均匀的喷入到叶轮铸件表面，将叶轮铸件缓慢冷却至920℃，保温处理50min，待保温结束后降温至630℃，继续保温处理15h，将铸件经水淬后进行回火处理，温度为250℃，处理间2h，自然冷却至室温，即可得到所需的水泵叶轮成品。
[0012]进一步，所述球化处理及孕育处理的方法如下：在球化包内加入球化剂，在球化剂上覆盖一层铁粉，铁粉上覆盖一半的孕育剂并压实，孕育剂上覆盖低碳钢半圆片，紧实，冲入铁水，铁水温度为1420℃，完成球化处理和包内孕育处理后，随后再加入剩下的一半孕育剂随流冲入进行第二次孕育处理；其中球化剂的粒度为2mm，添加量为铁水总重量的1.5%，各元素成分的质量百分比为：Si43%、Al0.5%、Mg5.2%、余量为Fe；其中孕育剂的粒度为2mm，添加量为铁水总重量的0.7%，各元素成分的质量百分比为：Si72%、Al1.5%、Ba1.3%、余量为Fe。
[0013]进一步，所述热处理的工艺方法如下：将叶轮铸件升温至900℃，保温3h，以5℃/min的速度降温至660℃，保温1h，空冷至室温，然后再升温至850℃，以10℃/min的速度降温至460℃，再空冷至室温即可。
[0014]进一步，所述合金粉末各试样配比的质量百分数为：铜粉75%、石墨5%、镍粉6%、铝粉14%；其中，铜、镍以及铝的颗粒尺寸为0.05mm，铜粉的颗粒尺寸为0.3mm。
[0015]实施例2
一种降低水泵运行中水力损失的水泵叶轮加工工艺，具体工艺如下：1）按照质量比本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种降低水泵运行中水力损失的水泵叶轮加工工艺，其特征在于，具体工艺如下：1）按照一定的质量比，将钼粉和钛粉混合后放入球磨机中，球磨1-2h得到钼钛混合粉末，备用，将铸铁合金原料在中频感应电炉中熔炼，待原料完全熔化后，加入适量的钼钛混合粉末，在1500-1550℃下保温处理20-30min，然后将铁水静置扒渣后进行球化处理以及孕育处理，进行浇铸，经过热处理得到叶轮铸件；2）称取适量的镍粉、铝粉、铜粉以及石墨，经过球磨后得到混合粉末，将混合粉末倒入模具中，在300-400MPa的压力下压制成型，在钟罩式烧结炉中将压制成型的粉末放入石墨模具中进行烧结，通入氢气作为保护气体，烧结压力为2-4MPa，烧结温度920-950℃，保温3-4h，随炉冷却至室温，取出后研磨成粉末状，得到合金粉末；3）取步骤1）中适量的待浇铸铁水，加入少量的合金粉末，在1520-1540℃下以60-120r/min搅拌保温处理15-25min，形成预处理铁水，将叶轮铸件加热至1050-1150℃，预热处理10-15min，然后将预处理铁水均匀的喷入到叶轮铸件表面，将叶轮铸件缓慢冷却至920-940℃，保温处理50-70min，待保温结束后降温至630-660℃，继续保温处理15-20h，将铸件经水淬后进行回火处理，自然冷却至室温，即可得到所需的水泵叶轮成品。2.如权利要求1所述的一种降低水泵运行中水力损失的水泵叶轮加工工艺，其特征在于，工艺步骤1）中，所述钼粉与钛粉的质量比为1-1.5:1，粒度为0.5-0.8mm；所述球料比为5-7:2；所述铸铁合金原料的化学成分质量百分比为：3.5-3.8%C、2.4-2.8%Si、Mn≤0.5%、P≤0.05%、S≤0.03%、0.04-0.05%Mg、余量为Fe；所述熔炼温度为1480-1520℃；所述钼钛混合粉末的添加量为铁水总质量的3-5%。3.如权利要求1所述的一种降低水泵运行中水力损失的水泵叶轮加工工艺，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：余雷，
申请(专利权)人：泗县金皖泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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