等离子喷涂工艺在高速离心泵过流部件的应用研究

孟庆涛^1，2,齐彬彬^1，2, 戴侃^1，2

(1.北京航天动力研究所,北京 100076;

2.北京航天石化技术装备工程有限公司，北京 102600)

摘 要：在高速离心泵的应用中，由于介质含有颗粒、催化剂等成分，过流部件的磨损问题在所难免。以某项目中由于介质含有颗粒而导致的过流磨损为实际案例，选择大气等离子喷涂工艺对泵盖以及导叶进行表面喷涂。喷涂材料选择具有高硬度、低摩擦因数、高耐磨蚀性及高耐热性的材质Parxair IC4。通过对等离子喷涂的试样进行表面硬度测试、金相分析及喷涂孔隙率测定，测试结果表明涂层符合技术要求。经过现场长期运转后拆解检查，没有发生磨损、脱落等问题，达到了进口设备的涂层技术水平，进一步验证了等离子喷涂工艺在高速离心泵过流部件的应用是行之有效的。

关键词：等离子喷涂;离心泵;磨损;金相分析

高速离心泵通过叶轮的高速旋转产生离心力，将液体从中心吸人并向四周甩出，从而实现液体的输送。如何延长离心泵过流部件材料在含颗粒、高温、强腐蚀等极端条件下的使用寿命成为一个重要课题。采用表面处理技术对基体材料进行增强保护，具有受限因素少、适用范围广的优势，因此该方法已在越来越多的科研及实际生产过程中得到应用。等离子喷涂作为一种表面处理技术，具有适用范围广、加工效率高、涂层表面质量好的优点，在基体材料表面增强过程中扮演了愈发重要的角色。氣化物陶瓷材料具有的耐高温氣化性、耐腐蚀、耐磨性、化学稳定性和高硬度，在对比多种耐热材料时，氣化物陶瓷涂层凭借其出色的绝缘性能、低导热系数以及高温强度高的特点，成为了涂层的理想选择。文献[2]介绍了对密封隔环喷涂氣化铬陶瓷涂层，并成功应用。文献[3]详细介绍了Cr₂O₃涂层材料的优势和发展，研究结果表明Cr₂O₃的摩擦系数以及磨损量是最小的。文献[4]用实验手段研究了氧化陶瓷涂层的化学成分、表面粗糙度、孔隙率、耐腐蚀性，得出了不同工艺参数对性能的影响。但是，目前的研究主要集中在制备工艺、涂层材料、试验验证方面，对于化工设备中关键零部件的喷涂研究，尤其是在高速离心泵过流部件的应用研究十分匮乏。

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