摘要： 消防(fáng)泵 的汽蝕、磨蝕及其聯合作用的破(pò)壞一(yī)直是水泵運行、維護及管理工(gōng)作中的一個重要問題(tí)，傳統的表面保(bǎo)護材料及工藝已遠遠不能滿(mǎn)足水泵抗汽蝕、磨蝕的要求。爲了增強消防泵過流部件表面抗汽蝕、磨蝕的能力，除了采用不鏽鋼或其它硬(yìng)質合(hé)金制造葉片、葉輪(lún)室外，還對表面保護(hù)技術進行(háng)不斷的試(shì)驗研究。本文對其進展簡(jiǎn)單叙述。

關鍵詞：水(shuǐ)泵 抗磨防護

水泵的汽蝕、磨蝕及其聯合作用(yòng)的破壞一直(zhí)是水泵運行、維護及管理工作中的(de)一(yī)個重要問題，傳統的表面保護材(cái)料及工藝已遠遠(yuǎn)不(bú)能滿足(zú)水泵抗(kàng)汽蝕、磨蝕的要求(qiú)。爲了增強水泵過流部件表(biǎo)面抗汽蝕、磨蝕的能力，除(chú)了采用不鏽(xiù)鋼(gāng)或其它硬質合金制(zhì)造葉片、葉輪室外，還對表面保護技術進行不斷的試驗研究。本文對其進展叙述(shù)如下：

1．表面保護技術研究(jiū)現狀

111 非金屬塗層的研究

我國在 20世紀 60 、 70 年代就(jiù)開始将環氧樹脂(zhī)及其複合(hé)物應用于水泵進行抗磨蝕保護。在 20 世(shì)紀 80 年代又相繼開發了複合龍(lóng)塗層、聚氨酯類塗層仿陶瓷塗層以及橡膠塗層等非(fēi)金屬塗層。另外有(yǒu)一些使用速钛(tài)膠、橡膠、搪瓷、陶瓷、玻璃等材料形成的非金屬塗層，由于加工工藝複雜等(děng)原因使用較少。 20 世紀 90 年代，在工業領域還引進了(le)美國 DEVCON 修複劑、 ARC 複合塗料、人造橡(xiàng)膠塗層等高分子聚合物(wù)材料(liào)。這(zhè)些非金屬塗層材(cái)料在泵站(zhàn)惡劣的使用環境下，往往因塗(tú)層與(yǔ)金屬基體結合能力差以及材料本(běn)身硬度不夠，很難達到預期的抗汽蝕、抗磨蝕效果(guǒ)。

112 金屬塗層的研(yán)究［ 2 ］

在水泵(bèng)抗磨蝕表面保護技術中還廣(guǎng)泛采用金屬表面保護層。使用(yòng)最多的是焊條堆焊和線材噴塗。利(lì)用不(bú)鏽鋼焊條的堆焊法可保證焊層與基體有很高的結合強度，但堆焊法(fǎ)沖淡率大(dà)，焊層厚而不勻且加工餘量大，對工作基體材料的可(kě)焊(hàn)性要求高。經堆焊法處理的水泵葉片表(biǎo)面(miàn)，一般在堆(duī)焊(hàn)處未發生汽蝕破壞前，在(zài)堆焊點周圍又迅速發生新(xīn)的汽蝕破壞，直至堆(duī)焊層底(dǐ)部。線材噴塗所形成(chéng)的不鏽鋼霧狀顆粒塗層以機械結合爲(wèi)主，不(bú)太适用于水泵(bèng)沖擊載荷和抗汽蝕的修複。對于一(yī)些大型的水泵工件，如大口徑（直徑 3米以上）軸流泵葉輪室，可以在表面鑲(xiāng)嵌一層(céng)不鏽鋼闆來增加抗磨蝕能力。但這種方法需将工件送至大(dà)型水泵廠專(zhuān)門(mén)加工、車削、鑲嵌、焊接、費用貴(guì)、周期長，非一般泵泵站(zhàn)所能(néng)實施。合金(jīn)粉末噴塗是在線材噴塗基礎上發展起(qǐ)來的。與堆焊法相比，成型美觀平整，厚度易于控制，沖淡率小，方法簡便，熱源易得，加工(gōng)不受氣候、場地的限制。但由于噴塗層是由高速噴射到基體表面的半熔融狀态的合金粉末微粒一層一層地有規則地疊(dié)加(jiā)形成的，屬(shǔ)于層(céng)狀結構，其物理特性具有方向性，而且在噴塗過程中(zhōng)，每顆粉末微粒均出現(xiàn)凝結、收縮、變形等現(xiàn)象而在塗層中發展一種内應力，因此合金粉末噴塗一般隻用于汽蝕和磨蝕不(bú)太嚴重的中小型水(shuǐ)泵的表面保(bǎo)護(hù)。

12.表面保護材料和工藝的要求

121表面保護(hù)材料的技術(shù)要求抗磨蝕(shí)塗層必須(xū)具有［ 1 ］：（ 1 ）很高(gāo)的(de)強度和硬度以抵抗汽蝕、磨蝕的破壞；（ 2 ）具有一家的韌性，以吸收沖擊能(néng)量(liàng)；（ 3 ）具有很(hěn)高的粘(zhān)結強度，以保證(zhèng)塗層在泵内 30-35 米每秒的高速水流沖擊下不會剝落；（ 4 ）塗層材料必須價格适(shì)中，才能保(bǎo)證在大中型(xíng)泵站及量大面廣的農村中小型泵站中推廣使用；（ 5 ）塗層(céng)材料應無毒，非(fēi)易燃、易爆品，便于(yú)保管運輸，不污染周圍環境(jìng)。

122.加工工藝(yì)要求爲了保證表(biǎo)面保護技(jì)術的推廣和應用，加工工藝必須(xū)做到：（ 1 ）工藝簡單，能夠爲不同程度的操作者所掌握；（ 2 ）加工中所用的(de)工具(jù)（器具）應是在市(shì)場中易于購得或是一般泵站維修工(gōng)作中所必備，且價格适中，無需特殊和昂貴的設備；（ 3 ）工藝應不受季節和周圍環(huán)境的影響，保證泵站在冬、春季維修期内能夠(gòu)進行；（ 4 ）塗層(céng)不需要特殊的保溫養護，塗覆後能快速固化或投入使用，以縮短維修同期。

2.合金粉末噴焊技術的(de)進展

噴(pēn)焊防護技術是随着低熔點粉末材料的研制(zhì)成功而在噴塗和堆焊基礎上發展起來的一(yī)種金屬表面保護技術。由于噴層經(jīng)曆重熔過程，塗層緻密無孔，表面光滑平整，具有節約材料、質量好、效率(lǜ)高的優點(diǎn)，噴焊層(céng)表面硬度可高達 HRC60-70，可以(yǐ)幾倍甚至十幾倍的(de)延長水泵(bèng)過流部件的使用壽命(mìng)。

21 噴焊合金粉末材料的優化

211 優化要點爲了保證噴焊層的質(zhì)量，防止工件變形和塗(tú)層裂紋的産生，塗層材料研究優化(huà)的技術路線爲：（ 1 ）通過配(pèi)比優化，改變硬化相的顆(kē)粒(lì)尺寸、數量及結晶晶粒度的大小，以獲得(dé)合理的組織結構形态及分布狀态。（ 2 ）根據水泵(bèng)汽蝕、磨蝕的特點，有針對性地調整材料的性能指标，既保證材料優(yōu)異的抗磨蝕性，又可最(zuì)大限度地抑制或減少裂紋的産生，提高可焊(hàn)性。（ 3 ）确定合理(lǐ)的技術參數和工藝參(cān)數，改(gǎi)善塗層使用條件下的拘(jū)束(shù)狀态。