一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111958181A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010743081.X(22)申请日2020.07.29(71)申请人南通河海大学海洋与近海工程研究院地址226000江苏省南通市崇川路58号(72)发明人杨可刘思沾(74)专利代理机构绍兴市寅越专利代理事务所(普通合伙)33285代理人邓爱民(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)F04D29/02(2006.01)F04D29/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法(57)摘要本发明提供了一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，具体包括增、减材两大环节，增材环节步骤：A1、使用蠕墨铸铁铸造母材并清洁表面；A2、准备焊接材料，用带极电渣堆焊的方法在母材表面均匀地熔敷一层316L不锈钢，直到外形尺寸达到后续加工需求；减材环节步骤：B1、依成品外形规划铣刀路径和工艺参数，B2、减材加工铣出成品，本发明的技术优点在于本发明使用的工艺操作简单，便于实现生产自动化；通用性强，可以应用于其他部件的制造；且本发明充分结合了蠕墨铸铁强度大和316L不锈钢耐蚀能力强的性能优点，制造成品兼有强度高和耐腐蚀的特性；同时本发明主要采用带极电渣堆焊方法熔敷耐蚀合金，克服了MIG增材制造方法稀释率大的缺陷。CN111958181ACN111958181A权利要求书1/1页1.一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：包括如下步骤，(1)铸造母材；(2)清洁待堆焊的母材表面；(3)准备焊接材料，调节工艺参数，用带极电渣堆焊的方法在母材表面均匀地熔敷一层耐腐蚀合金；(4)依成品部件外形设置铣刀的移动路径和工艺参数；(5)减材加工铣出成品。2.根据权利要求1所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：步骤(1)中所述的母材材料为蠕墨铸铁。3.根据权利要求1所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：步骤(2)中采用修剪流道和毛刺的方法清洁待堆焊的母材表面，并用砂纸打磨去除氧化皮和夹砂。4.根据权利要求1所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：步骤(3)中的焊接材料包括焊带和焊剂，所述焊带为截面尺寸10mm×0.5mm的316L不锈钢。5.根据权利要求4所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：所述焊剂的配方为萤石50-70，铝矾土15-35，镁砂10-25，粘土15-35，锆石5-10。6.根据权利要求5所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：所述焊剂的配方还包括金红石、硅铁和锰铁，所述金红石、硅铁和锰铁的质量分数均不超过3％。7.据权利要求4所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：所述焊剂的制备步骤包括如下，(1)换算好所需原料质量后，精确取用粉末状原料；(2)将各种原材料倒入封闭容器中均匀搅拌得到色泽均匀的粉体；(3)在干粉中加入粉料质量20％的水玻璃作为粘结剂并搅拌均匀，水玻璃钠钾比例1：1，模数3.0；(4)手工揉搓湿粉，得到颗粒,然后先使用20目的筛网进行筛选，直径大于0.83mm的颗粒需要重新揉搓，使至少90％的焊剂要通过20目筛网，再用40目的筛网筛小颗粒，留在筛网以上的进入下一环节；(5)将焊剂颗粒放入烘箱中在100～200℃下烘干1～2个小时，而后加热到600℃保温1小时，随炉冷却到室温后取出，再次使用筛网筛选，确保烧结焊剂的颗粒直径在0.38mm～0.83mm。8.据权利要求1所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：步骤(3)中用带极电渣堆焊的方法的具体焊接参数为，电流338～380A，电压25～28V，焊接速度为8m/h，焊带干伸长量25mm，焊剂的覆盖厚度30mm，电源极性采用直流反接模式。9.据权利要求1所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：进入步骤(4)的必要条件是步骤(3)中堆焊得到的半成品在几何尺寸上大于成品。10.据权利要求1所述的一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法，其特征在于：步骤(5)中减材加工基本过程是先端铣后侧铣，最后对叶轮做局部精细减材加工。2CN111958181A说明书1/4页一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法技术领域[0001]本发明涉及海水泵技术领域，具体为一种海水泵耐蚀叶轮的复合制造方法。背景技术[0002]海水泵，是一种将电机的机械能传递给海水的机械，广泛应用于海滨消防、海水淡化、海上设备冷却等场合。作为过流部件之一，海水泵的叶轮长期处于受海水流动冲刷的状态，叶轮极易遭受电化学腐蚀和Cl-点蚀破环。现有工艺主要采用蠕墨铸铁精铸叶轮，其主要不足在于：(1)受限于铸造工艺本身，部件外形存在一定