[实用新型]表面熔覆合金层的金属水泵叶轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械，特别是电火花熔覆沉积表面合金的一种表面熔覆合金层的金属水泵叶轮。 

背景技术

一直以来，水泵叶轮过流部件磨蚀、气蚀损害问题持续困扰着广大泵站运行管理部门，在我国黄河流域以黄河水为水源的广大高扬程引黄灌溉供水泵站中此问题尤为突出。水泵叶轮受含沙水磨蚀、汽蚀或者两者的共同作用造成叶片表面或外缘出现局部大面积的磨痕和坑槽，使叶片的水里性能逐渐劣化，直接造成水泵效率下降、能耗增加。同时，磨蚀、汽蚀造成的叶轮硬性机械损坏还使水泵的检修周期和使用寿命缩短，每年因机组运行效率下降、能源单耗提高、检修维护费用增加等原因，都给广大泵站管理部门带来很大的经济负担，严重妨碍了泵站效益的正常发挥和所在灌区及供水单位的可持续健康发展。 

目前水泵制造中，叶轮等主要过流部件选择不锈钢、合金钢、合金铸钢、合金铸铁、耐磨铸铁等材料制作水泵过流部件。围绕解决水泵叶片磨蚀、汽蚀损害问题，近年来，经过实际验证的抗磨蚀、汽蚀材料与工艺主要是抗磨蚀硬面涂层材料及制备工艺，即在水泵叶轮等过流部件的传统母体材料上，使用各种涂层制备工艺，制备出一层抗磨蚀性能优良的涂层材料。用于水泵叶轮表面硬化的方法有高分子聚合物涂层（包括环氧金刚砂涂层和聚氨脂涂层等）、表面堆焊耐磨材料、表面热喷涂 (包括氧乙炔喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂和超音速喷涂) 耐磨耐热材料、激光熔覆合金层等。高分子抗磨蚀涂层制备工艺形成的抗磨蚀涂层与母材的结合强度不足，抗汽蚀性能不佳；表面堆焊耐磨材料成本高，而且也存在表面加工困难的问题；表面热喷涂前处理一般采用喷砂，有环境污染，涂层加工困难，涂层与母材之间属于机械结合，结合强度低，涂层易疲劳剥落；激光熔覆合金层由于大型激光器造价昂贵，产生的热量大，容易导致叶片组织变形等。因此，金属水泵叶轮上的改进和创新是必需解决的问题。 

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种表面熔覆合金层的金属水泵叶轮，可有效解决对水泵叶轮等过流部件的磨蚀和延长使用寿命的问题。 

本实用新型解决的技术方案是，包括金属叶片、转轴和轮体，轮体装在转轴上，轮体周边有均布的螺旋状叶片，螺旋状叶片表面熔覆有硬化合金层，硬化合金层的厚度10-60μm。 

本实用新型结构简单，新颖独特，易生成，成本低，硬度大，耐磨，使用寿命长，无环境污染。 

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图（叶片局部剖开）。 

图2为本实用新型的叶片和硬化合金层部分的截面图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。 

由图1、2所示， 本实用新型包括金属叶片、转轴和轮体，轮体2装在转轴1上，轮体周边有均布的螺旋状叶片3，螺旋状叶片表面熔覆有硬化合金层4。 

所述的硬化合金层的厚度10-60μm，硬化合金层的硬度为60～70HRC。 

本实用新型在生产时，将电极材料硬质合金（如WC、TiC等）电极棒，作为工作电极（阳极），氩气中使之与被沉积的水泵叶轮（阴极）之间产生火花放电，火花放电产生的能量，将电极材料转移（熔覆）至水泵叶片表面，构成熔覆沉积的硬化合金层。 

根据需要，本实用新型可在不锈钢、合金钢、合金铸钢、合金铸铁或耐磨铸铁的水泵叶轮外表面采用电火花熔覆获得>10～60μm厚的硬化合金层，本实用新型结构简单，新颖独特，易于生产，成本低，应用面广，使用寿命长，可延长使用寿命2-3倍，无环境污染，有良好的经济和社会效益。