[发明专利]一种变容积泵旋片复合硬质合金及其制作方法

说明书

一种变容积泵旋片复合硬质合金及其制作方法,组份按质量百分比为：细度200~280目的钛化钨粉80~92%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质。解决旋片曲面形状复杂、硬质合金硬度高、难机械切削加工成型的难题，用粉末冶金技术一次成型，曲面符合要求的旋片镶覆层，改进工艺、节省成本。克服旋片受气流和杂质冲刷不耐磨的问题。

技术领域

本发明涉及变容积泵旋片制作领域，尤其涉及一种表面复合硬质合金的旋片。

背景技术

现有技术的变容积泵内旋片一般为普通的铸铁件，该泵在用于输送约50%气体、约50%液体（其中8~10%为原油、40%为水）及1%固体泥砂的混合物料时，当泵出口压力大于0.8MPa的情况下，泵出液口容腔内的高压气体，夹杂着水和泥砂，从旋片曲面的凸部与分隔盘的配合部位，返流到泵腔的吸入口部位，由于夹泥砂的气体，在高速返流的过程中，很容易冲刷磨损旋片和分隔盘的表面，进而使两者之间的间隙增大，使泵的容积效率下降。在油田采油队输送含气、水、原油时，该变容泵使用两个月后，即出现高压工作腔和低压工作腔窜气的现象，影响了泵的使用效果。因此，轴对称曲面旋转变容泵要在全国油田开采上成功应用，还需改进。

原有技术金属旋片受气流和砂粒的冲刷，表面极易磨损，进而损坏滑动挡板上的滚柱，增大旋片凸部与中隔盘之间的间隙，进而使旋片泵的高压腔和低压腔之间窜流，泵效率下降，直至失效损坏。

本领域技术人员为了提升改变旋片的耐磨性能，把磨损面改为钨钴合金，能使耐磨性能从原来的工具钢T-12上升6~8倍，但钨钴合金又有两个缺点：一是钨钴合金价格高，整体制作旋片成本很高，因此又想到了在旋片的表面镶嵌钨钴合金片，这样可以节省成本80%；二是钨钴合金硬度极高，能达到85-92，但是加工成型非常困难，尤其机械切削加工制作S型曲面旋片的工作面，十分困难，因此又想到了如何一次性成型旋片钨钴镶件的曲面工作面，较好的方法用粉末冶金的方法模压成型，烧结钨钴合金镶片。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种有效防止旋片磨损，提高使用寿命的变容积泵旋片复合硬质合金及其制作方法。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种变容积泵旋片复合硬质合金,其特征在于组份按质量百分比为：细度200~280目的钛化钨粉80~92%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质。

作为优选，液体橡胶为丁晴胶。

作为优选，钛化钨粉为92%，细度为210~220目。

作为优选，增强钴粉为7%。

作为优选，液体橡胶1%。

为实现本发明目的，提供了一种变容积泵旋片复合硬质合金制作方法，包括以下步骤：a.开制压制成型的金属模具;b.把细度200~280目的钛化钨粉80~96%、增强钴粉5~15%、液体橡胶0.5~5%，其余为不可避免的微量杂质,用搅拌机搅均，再按所需的重量装入金属模具，在压力机上加压成型，成型压力在10~20m²/Kg之间，然后脱模，脱模后的合金坯体，移放到用石墨制成的与旋片坯体同形支承体上，以防止变形;c.烧成把合金坯体放在与坯体同形的石墨承体上，放入真空炉，具体烧制温度工艺曲线为常温至600℃为一个周期，约3个小时，而后每升100℃的周期为2个小时，温度达到1450~1480℃时，恒温5小时左右，然后逐步降温至常温，冷却时间控制在20~30小时之间；d.把合金坯体打磨抛光，烧成炉降至60~80℃温度时，可以从真空炉中取出已烧成的制品，并收藏石墨托具，以备以后烧成反复使用；e.烧成的合金毛坯，通过打磨，焊接螺栓，即可与旋片的基体联接安装,再用磨床对硬质合金的外圆和内圆进行磨削加工，以达到安装的要求;f.对硬质合金的要求为不变形、无气孔、无裂纹，硬度在80~90°之间，较好为86~88°之间。