CN112813377A - 干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层及其制备方法,其中干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,可设在螺杆的外表面和/或泵壳的内表面,包括:第一喷涂层,为将哈氏合金粉末通过超音速火焰喷涂到螺杆的外表面和/或泵壳的内表面的至少一部分形成的金属涂层;第二喷涂层与第一喷涂层相连且覆盖第一喷涂层,第二喷涂层为将耐高温且润滑性能良好的树脂粉末通过普通火焰喷涂到第一喷涂层的表面形成的树脂涂层。该制备方法下的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层结构组织致密,表面润滑性及机械强度都很高,具有较好的耐高温、耐腐蚀、耐机械划痕等优点,能够提高干式螺杆真空泵的性能并延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于干式螺杆真空泵技术领域,尤其涉及一种干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层及其制备方法。
背景技术
干式螺杆真空泵是技术含量非常高的科技产品,主要应用于高纯净的真空工艺过程,真空度极高,可适应恶劣工况,具有抽取可凝性、含颗粒物气体的能力,特别适宜于洁净环境下使用。
干式螺杆真空泵是利用一对螺杆在泵壳中作同步高速反向旋转而产生吸气和排气作用的一种真空抽气设备,如图1至图3所示,各啮合的螺杆之间以及螺杆与泵壳之间的间隙很小,通常只有100微米至300微米。由于干式螺杆真空泵具有工作腔内无水无油,通过螺杆转动即可产生真空,气体在泵中流程短且无压缩,气体排出效率高,且固体废弃物更容易迅速排出并大幅减少留在泵内的残余物,螺杆与螺杆之间及泵体与螺杆之间无金属接触,使用寿命长,转速低,振动小、噪音低、运行稳定,能够在各种压力范围内工作等优点。干式螺杆真空泵被广泛应用于石化、制药、电力、农药、半导体、航空航天等行业。在石化/化工/农药领域的应用:原油减压蒸馏中的塔顶真空系统、真空结晶、干燥、真空过滤、各种物料的真空输送。在散装药品和半成品通常由精细化学公司生产,真空泵可应用于:结晶、蒸馏、萃取、升华、干燥、脱臭、除气、晶化/汽化、聚合、真空蒸发、负压过滤、单体回收、吸附/脱附、物料输送等。真空泵在电力行业的应用:冷凝器抽真空。
干式螺杆真空泵在工作过程中,通常需要输送温度在100度以上的高温且有强腐蚀性的化学流体介质,有些流体易结晶,结晶会减小甚至堵塞螺杆间或螺杆与泵体的啮合间隙,使螺杆和/或泵壳的表面发生磨蚀。现有技术中,通常的表面处理工艺是在螺杆泵的螺杆和泵壳与介质接触的表面增加如下表面涂层:(1)电镀镍磷合金涂层、(2)喷涂聚四氟乙烯(PTFE)、(3)喷涂镀过氟烷基化物(PFA)、(4)喷涂聚醚醚酮(PEEK)(5)激光熔覆哈氏合金,电镀镍磷合金涂层制备的表面耐腐蚀性能较差,如图4和图5所示分别为喷涂含镍的质量百分比为93%的Ni-P合金涂层在显微镜下的形貌图和涂层微区成分谱图,并对该涂层进行NaCl酸性盐雾测试(参照标准ISO9227:2017),试样涂层表面产生大量的红锈,测试的抗酸等级为RP=1。如图6和图7所示分别为电镀含镍的质量百分比为87%的Ni-P合金涂层在显微镜下的形貌图和涂层微区成分谱图,并对该涂层进行NaCl酸性盐雾测试(参照标准ISO9227:2017),试样涂层表面产生大量的红锈,测试的抗酸等级为RP=2。分别喷涂聚四氟乙烯(PTFE)、过氟烷基化物(PFA)、聚醚醚酮(PEEK)等工艺制备的表面涂层耐机械摩擦较差,现有技术制备的表面涂层均无法达到较好的耐腐蚀、耐机械摩擦、耐高温等效果,影响干式螺杆真空泵的使用性能和寿命。
因此对螺杆外表面和泵壳内表面进行表面处理以使其能够耐高温、耐腐蚀、耐机械摩擦,以减小腐蚀性流体与螺杆外表面或与泵壳内表面之间的摩擦,防止冷凝性气体在泵壳内结晶后或流体中的少量固体杂质、粉尘堵塞在相互啮合的螺杆间隙之间和/或螺杆与泵壳的间隙之间导致泵壳和螺杆表面被腐蚀和磨损是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此,本发明提供一种干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层及其制备方法,通过采用在干式螺杆真空泵的螺杆的外表面和/或泵壳的内表面依次设置第一喷涂层和第二喷涂层相结合的方式,该防腐减摩涂层不仅具有良好的耐高温、耐腐蚀和极强的抗机械划痕的能力,其表面还具有较好的自润滑性,可减小腐蚀性流体与螺杆外表面或与泵壳内表面之间的摩擦,防止冷凝性气体在泵壳内结晶后或流体中的少量固体杂质、粉尘堵塞在相互啮合的螺杆间隙之间和/或螺杆与泵壳的间隙之间导致泵壳和螺杆表面被腐蚀和磨损等问题的发生。从而能够提高干式螺杆真空泵的性能并延长其使用寿命,且具有制备工艺简单、涂层组织结构致密等优点。
根据本发明第一方面实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,可设在螺杆的外表面和/或泵壳的内表面,包括:第一喷涂层,第一喷涂层为将哈氏合金粉末通过超音速火焰喷涂到所述螺杆的外表面和/或所述泵壳的内表面的至少一部分形成的金属涂层;第二喷涂层,第二喷涂层与第一喷涂层相连且覆盖第一喷涂层,第二喷涂层为将耐高温且润滑性能良好的树脂粉末通过普通火焰喷涂到所述第一喷涂层的表面形成的树脂涂层。
根据本发明第一方面实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,采用哈氏合金第一喷涂层和第二喷涂层相结合的方式,可在螺杆的外表面和/或泵壳的内表面分别依次增加金属涂层和树脂涂层,该防腐减摩涂层不仅结构组织致密,机械性能良好,具有较好的耐高温耐腐蚀性能,其表面还具有较好的自润滑性,可减小腐蚀性流体与螺杆外表面或与泵壳内表面之间的摩擦,防止冷凝性气体在泵壳内结晶后或流体中的少量固体杂质、粉尘堵塞在相互啮合的螺杆间隙之间和/或螺杆与泵壳的间隙之间导致泵壳和螺杆表面被腐蚀和磨损等问题的发生。从而能够提高干式螺杆真空泵的性能并延长其使用寿命。
根据本发明第一方面实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层还可以具有以下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,哈氏合金形成为镍铬钼类合金。
根据本发明的一个实施例,哈氏合金包括以下质量分数的组分:镍(Ni)50%~56%,铬(Cr)13%~18%,钼(Mo)10%~16%,氧(O)5%~10%,铁(Fe)5%~10%,钨(W)2%~5%。
根据本发明的一个实施例,第一喷涂层的厚度为0.04mm~0.3mm。
根据本发明的一个实施例,第二喷涂层形成为聚四氟乙烯(PTFE)或聚醚醚酮(PEEK)材质。
根据本发明的一个实施例,第二喷涂层的厚度为0.01mm~0.04mm。
根据本发明第二方面实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层的制备方法,包括以下步骤:S1、对螺杆的外表面和/或泵壳的内表面与流体接触的部位进行预处理;S2、将哈氏合金粉末用氧气助燃超音速火焰喷涂设备喷涂到预处理后的表面形成厚度为0.04mm-0.3mm的第一喷涂层;S3、将树脂粉末用普通火焰喷涂设备喷涂到第一喷涂层的表面形成厚度为0.01mm-0.04mm的第二喷涂层。
根据本发明的一个实施例,步骤S1包括:S11、对螺杆的外表面和/或泵壳的内表面与流体接触的部位进行超声去油污清洁处理;S12、用刚玉对清洁后的待加工表面进行喷砂粗化处理使其表面粗糙度Ra>6μm;S13、对螺杆的外表面和/或泵壳的内表面不与流体接触的部位用耐高温玻璃夹具进行遮蔽保护。
根据本发明的一个实施例,步骤S2中所用的哈氏合金粉末为哈氏合金C-276球状颗粒,其粒径为25μm-45μm。
根据本发明的一个实施例,步骤S3中的树脂为聚醚醚酮(PEEK)材质。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为常见的干式螺杆真空泵的局部剖面图;
图2为图1中A区域的放大图;
图3为图1中B区域的放大图;
图4为在螺杆外表面喷涂含镍的质量百分比为93%的Ni-P合金涂层在显微镜下的COPM成像图;
图5为图4中涂层的微区成分谱图;
图6为在螺杆外表面电镀含镍的质量百分比为87%的Ni-P合金涂层在显微镜下的COPM成像图;
图7为图6中涂层的微区成分谱图;
图8为根据本发明实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层的剖面图;
图9为根据本发明实施例的螺杆的立体图;
图10为图9沿A-A的剖面图;
图11为图10中C区域的放大图;
图12为根据本发明实施例的制备方法的流程图;
图13为根据该方面实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层在高倍显微镜下的形貌图;
图14为根据该方面实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层在低倍显微镜下的COPM成像图;
图15为根据该方面实施例的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层在低倍显微镜下的SEI成像图。
附图标记:
干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层100;
第一喷涂层110;第二喷涂层120;
干式螺杆真空泵200,螺杆210,泵壳220。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先结合附图具体描述根据本发明第一方面实施例的干式螺杆真空泵200的防腐减摩涂层100。
如图1至图11所示,根据本发明第一方面实施例的干式螺杆真空泵200的防腐减摩涂层100包括第一喷涂层110和第二喷涂层120。
具体而言,第一喷涂层110为将哈氏合金粉末通过超音速火焰喷涂到所述螺杆的外表面和/或所述泵壳的内表面的至少一部分形成的金属涂层,第二喷涂层120与第一喷涂层110相连且覆盖第一喷涂层110,第二喷涂层120为将耐高温且润滑性能良好的树脂粉末喷涂到所述第一喷涂层的表面形成的树脂涂层。
换言之,可在与流体接触的螺杆210的外表面设置第一喷涂层110,第一喷涂层110可为通过超音速火焰喷涂的方式将哈氏合金粉末喷涂到螺杆210的外表面或螺杆210的外表面与流体接触的部位形成金属涂层,也可为通过超音速火焰喷涂的方式将哈氏合金粉末喷涂到泵壳220的内表面或泵壳220的内表面与流体接触的部位形成金属涂层,第二喷涂层120可设在第一喷涂层110的表面与第一喷涂层110相连,并可覆盖第一喷涂层110的表面,第二喷涂层120与螺杆210/泵壳220间隔开设置,第二喷涂层120可形成为具有耐高温和自润滑性能的树脂喷涂层。
由此,根据本发明第一方面实施例的干式螺杆真空泵200的防腐减摩涂层100,采用哈氏合金第一喷涂层110和第二喷涂层120相结合的方式,可在螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面分别依次增加金属涂层和树脂涂层,该防腐减摩涂层不仅结构组织致密,机械性能良好,具有较好的耐高温耐腐蚀性能,其表面还具有较好的自润滑性,可减小腐蚀性流体与螺杆210外表面或与泵壳220内表面之间的摩擦,防止冷凝性气体在泵壳内结晶后或流体中的少量固体杂质、粉尘堵塞在相互啮合的螺杆210间隙之间和/或螺杆210与泵壳220的间隙之间导致泵壳220和/或螺杆210表面被腐蚀和磨损等问题的发生。从而能够提高干式螺杆真空泵200的性能并延长其使用寿命。
根据本发明的一个实施例,哈氏合金形成为镍铬钼类合金,该类哈氏合金中镍、铬和钼元素的含量较高,不仅具有较好的强度和硬度,抗机械划痕能强,还具有良好的耐高温耐腐蚀的优点,可提高第一喷涂层110的耐腐蚀性,防止渗过第二喷涂层120的腐蚀性流体对螺杆210和/或泵壳进行腐蚀,从而可延长干式螺杆真空泵200在高温腐蚀流体中的使用寿命。
进一步的,哈氏合金中的较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子腐蚀,钨元素进一步提高了耐蚀性。特别是C-276哈氏合金管是仅有的几种耐潮湿氯气、次氯酸盐及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一,对高浓度的氯化盐溶液如氯化铁和氯化铜有显著的耐蚀性,且C系列哈氏合金具有较好的加工性能与物理性能。
在本发明的一些具体实施方式中,哈氏合金按重量百分比计算其成分范围可为:镍(Ni)50%~56%,铬(Cr)13%~18%,钼(Mo)10%~16%,氧(O)5%~10%,铁(Fe)5%~10%,钨(W)2%~5%,各元素成分分别在该范围内进行选择配比的哈氏合金,在喷涂到螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面后形成的第一喷涂层110结构组织致密,机械性能良好,具有很好的耐高温、耐腐蚀和耐机械摩擦等优点,从而可满足干式螺杆真空泵200在使用过程中的性能需求,延长其使用寿命。
可选的,第一喷涂层110的厚度可为0.04mm~0.3mm,由于干式螺杆真空泵200中各啮合的螺杆210之间以及螺杆210与泵壳220之间的间隙很小,如图1至图3所示,通常只有100微米至300微米左右,因此在泵壳220和螺杆210的表面增加的涂层结构的厚度要小于各啮合的螺杆210之间以及螺杆210与泵壳220之间的间隙,可便于干式螺杆真空泵200的使用。且该厚度的第一喷涂层110不仅喷涂工艺简单,生产效率较高,还具有较好的高强度高硬度耐摩擦等机械性能与耐高温耐腐蚀等化学性能。
可选的,第二喷涂层120通常可为过氟烷基化物(PFA)、聚醚醚酮(PEEK)等材质,该第二喷涂层120不仅具有较强的耐酸性介质腐蚀的性能,还具有耐高温、自润滑、易加工等优点,能进一步提高涂层表面与介质接触时耐高温耐酸性腐蚀的性能,还能减小冷凝性气体在泵壳内结晶后或流体中的少量固体杂质、粉尘在相互啮合的螺杆210间隙之间和/或螺杆210与泵壳220的间隙之间与泵壳220和螺杆210的摩擦,防止螺杆210和泵壳220被固体颗粒磨损,,其表面具有较强的抗机械划痕的能力。
优选的,第二喷涂层120可形成为聚四氟乙烯(PTFE)或聚醚醚酮(PEEK)材质,这两种材质形成的第二喷涂层120自润滑性好,抗机械划痕的能力相对其他树脂材质更好,且具有较高的机械强度。
在本发明的一些具体实施方式中,第二喷涂层120的厚度为0.01mm~0.04mm,通常干式螺杆真空泵200中相互啮合的螺杆210之间、螺杆210与泵壳220之间的间隙都很小,这就需要其防腐减摩涂层的厚度较小,第二喷涂层120的厚度为0.01mm~0.04mm不仅能保证其表面涂层的性能要求,还便于将第一喷涂层110与第二喷涂层120分别增设在螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面,使用方便。且该厚度的第二喷涂层120便于表面树脂涂层的加工,且结构组织致密,具有较高的强度和耐高温耐腐蚀性能。
如图12所示,根据本发明第二方面实施例的干式螺杆真空泵200的表面涂层的制备方法,可包括以下步骤:S1、对螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面与流体接触的部位进行预处理,便于喷涂金属涂层,可提高金属涂层与螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面和结合质量;S2、将哈氏合金粉末用氧气助燃超音速火焰喷涂设备喷涂到预处理后的表面形成厚度为0.04mm-0.3mm的第一喷涂层110,用氧气助燃超音速火焰喷涂的方式将哈氏合金粉末喷涂到螺杆210和/或泵壳220的表面得到的金第一喷涂层110组织致密,且与基体表面结合良好不易脱落,且具有较好的机械强度与耐高温耐腐蚀性能;S3、将树脂粉末用普通火焰喷涂设备喷涂到第一喷涂层110的表面形成厚度为0.01mm-0.04mm的第二喷涂层120,第二喷涂层120可为树脂层,不仅可增加第二喷涂层120表面的润滑性,从而可减小腐蚀性流体与螺杆210外表面或与泵壳220内表面之间的摩擦,防止冷凝性气体在泵壳220内结晶后或流体中的少量固体杂质、粉尘堵塞在相互啮合的螺杆210间隙之间和/或螺杆210与泵壳220的间隙之间导致泵壳220和螺杆210表面被腐蚀和磨损等问题的发生。从而能够提高干式螺杆真空泵的性能并延长其使用寿命。在本发明的一些具体实施方式中,步骤S1可包括:S11、对螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面与流体接触的部位进行超声去油污清洁处理,可除去螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面的油污,便于后续喷涂表面涂层,可防止油污进入金属涂层而影响金属涂层的质量;S12、用刚玉对清洁后的待加工表面进行喷砂粗化处理使其表面粗糙度Ra>6μm,还可采用在基体表面车螺纹、开凹槽或拉毛等方式进行表面粗化处理,可便于第一喷涂层110与螺杆210外表面和/或泵壳220内表面的结合力,可消除应力效应,防止涂层开裂或脱落;S13、对螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面不与流体接触的部位用耐高温玻璃夹具进行遮蔽保护。
可选的,步骤S2中所用的哈氏合金粉末为哈氏合金C-276球状颗粒,其粒径为25μm-45μm,该哈氏合金粉末制成的第一喷涂层110对大多数腐蚀气体都具有优良的抗腐蚀性能,且具有组织致密,强度和硬度较高,与基体表面结合紧固,不易开裂和脱落等优点。
优先的,步骤S3中的树脂为聚醚醚酮(PEEK)材质,该树脂制成的第二喷涂层120自润滑性能良好,具有较好的耐高温耐腐蚀,还具有较高的强度、硬度和抗机械划痕的性能,可防止泵壳220中的固体颗粒对螺杆120和/或泵壳110表面造成磨损,从而可提高双螺杆真空泵100的使用性能并延长其使用寿命,节约成本。另外,聚醚醚酮(PEEK)材质不含氟,无化学毒性,可防止含氟的树脂涂层长时间使用时产生剥落而影响泵壳220内的流体介质纯度和质量。
根据本发明的一个实施例,在工业生产中,干式螺杆真空泵200的螺杆210和泵壳220的材质一般可为球墨铸铁,QT400-18,QT450-10,QT500-7,QT600-3,在其表面喷涂哈氏合金粉末可形成耐高温、耐机械摩擦、抗腐蚀性能均较好的第一喷涂层110。
实施例1:
在干式螺杆真空泵200的螺杆210外表面依次超音速火焰喷涂厚度为40微米的哈氏合金和普通火焰喷涂厚度为10微米的聚醚醚酮(PEEK)粉末,且该哈氏合金包括以下质量分数的组分:镍(Ni)53.80%,铬(Cr)16.29%,钼(Mo)13.00%,氧(O)6.91%,铁(Fe)6.31%,钨(W)3.69%;
对比例1:
在干式螺杆真空泵200的螺杆210外表面普通火焰喷涂厚度为50微米的聚四氟乙烯(PTFE)粉末;
对比例2:
在干式螺杆真空泵200的螺杆210外表面普通喷涂厚度为50微米的过氟烷基化物(PFA)粉末;
对比例3:
在干式螺杆真空泵200的螺杆210外表面普通喷涂厚度为50微米的聚醚醚酮(PEEK)粉末;
对比例4:
在干式螺杆真空泵200的螺杆210外表面电镀厚度为50微米的镍磷合金涂层,其中各组分质量分数为:Ni 92%,P 8%。
对比列5:
在干式螺杆真空泵200的螺杆210外表面激光熔覆厚度为200μm的哈氏合金耐磨层,并将其磨削至50微米厚;
通过分别对实施例1与对比例1、对比例2、对比例3、对比例4对比例5的方法制备的表面涂层进行抗腐蚀、抗机械划痕测试以及实际实施后续处理,结果如表1所示:
表1
从表1中可以看出,根据本发明的实施例1的表面涂层相对于对比列不仅具有较好的抗酸性物料腐蚀的性能,同时还具有很好的抗机械划痕的性能。
实施例2:
在干式螺杆真空泵200的螺杆210外表面依次喷涂厚度为130um的哈氏合金(HC)第一喷涂层110和厚度为25um的聚醚醚酮(PEEK)第二喷涂层120。
如图13至图15所示,通过实施例2制备的表面涂层包括哈氏合金第一喷涂层110和PEEK第二喷涂层120,从图13和图14中可以看到哈氏合金第一喷涂层110,且哈氏合金第一喷涂层110结构组织致密,且与基体结合良好,如图15所示,可以看到第一喷涂层110与PEEK第二喷涂层120结合紧密且组织致密。对该涂层表面进行酸雾测试和摩擦测试后,结果表明该表面涂层具有极好的机械强度和较强的耐酸性腐蚀、耐高温和耐摩擦的性能。
总而言之,由于根据本发明第一方面实施例的干式螺杆真空泵200的防腐减摩涂层100,采用哈氏合金第一喷涂层110和第二喷涂层120相结合的方式,可在与介质接触的螺杆210的外表面和/或泵壳220的内表面增加一层金属涂层和高分子涂层,该表面涂层不仅结构组织致密,机械性能良好,具有较好的耐高温耐腐蚀性能,涂层表面还具有较好的润滑和较强的抗机械划痕的能力,则根据本发明第二方面实施例的干式螺杆真空泵200的防腐减摩涂层100的制备方法制备的干式螺杆真空泵200在使用过程中,表面涂层与介质接触时,也具有较好地抗介质高温和腐蚀性能等优点,且制备工艺简单,还能减小相互啮合的螺杆210之间和/或螺杆210与泵壳220之间的机械摩擦,从而可延长干式螺杆真空泵200的使用寿命。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,可设在螺杆的外表面和/或泵壳的内表面,其特征在于,包括:
第一喷涂层,所述第一喷涂层为将哈氏合金粉末通过超音速火焰喷涂到所述螺杆的外表面和/或所述泵壳的内表面的至少一部分形成的金属涂层;
第二喷涂层,所述第二喷涂层与所述第一喷涂层相连且覆盖所述第一喷涂层,所述第二喷涂层为将耐高温且润滑性能良好的树脂粉末通过普通火焰喷涂到所述第一喷涂层的表面形成的树脂涂层。
2.根据权利要求1所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,其特征在于,所述哈氏合金形成为镍铬钼类合金。
3.根据权利要求2所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,其特征在于,所述哈氏合金包括以下质量分数的组分:镍(Ni)50%~56%,铬(Cr)13%~18%,钼(Mo)10%~16%,氧(O)5%~10%,铁(Fe)5%~10%,钨(W)2%~5%。
4.根据权利要求3所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,其特征在于,所述第一喷涂层的厚度为0.04mm~0.3mm。
5.根据权利要求1所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,其特征在于,所述第二喷涂层形成为聚四氟乙烯(PTFE)材质或聚醚醚酮(PEEK)材质。
6.根据权利要求5所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层,其特征在于,所述第二喷涂层的厚度为0.01mm~0.04mm。
7.一种根据权利要求1-6中任一所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、对螺杆的外表面和/或泵壳的内表面与流体接触的部位进行预处理;
S2、将哈氏合金粉末用氧气助燃超音速火焰喷涂设备喷涂到所述预处理后的表面形成厚度为0.04mm~0.3mm的所述第一喷涂层;
S3、将树脂粉末用普通喷涂设备喷涂到所述第一喷涂层的表面形成厚度为0.01mm~0.04mm的所述第二喷涂层。
8.根据权利要求7所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层的制备方法,其特征在于,步骤S1包括:
S11、对螺杆的外表面和/或泵壳的内表面与流体接触的部位进行超声去油污清洁处理;
S12、用刚玉对清洁后的待加工表面进行喷砂粗化处理使其表面粗糙度Ra>6μm;
S13、对螺杆的外表面和/或泵壳的内表面不与流体接触的部位用耐高温玻璃夹具进行遮蔽保护。
9.根据权利要求7所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层的制备方法,其特征在于,步骤S2中所用的哈氏合金粉末为哈氏合金C-276球状颗粒,其粒径为25μm-45μm。
10.根据权利要求7所述的干式螺杆真空泵的防腐减摩涂层的制备方法,其特征在于,步骤S3中的所述树脂为聚醚醚酮(PEEK)材质。
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