CN113564595A - 一种无序合金涂层强化阀座及其制备方法、泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无序合金涂层强化阀座及其制备方法、泵,所述无序合金涂层强化阀座包括阀座坯体及涂覆于所述阀座坯体壁面的无序合金涂层,所述无序合金涂层包括非晶合金和/或高熵合金,所述非晶合金为铁基非晶合金,所述高熵合金为FeCoNi基高熵合金。本发明采用无序合金涂层对阀座坯体壁面进行涂覆,由于无序合金涂层具有较低的摩擦系数,良好的导热性能以及较高的结合力,使无序合金涂层固定在阀座坯体表面,提高了阀座的耐磨和耐高压性能,延长使用寿命。

Description

一种无序合金涂层强化阀座及其制备方法、泵
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域,具体而言,涉及一种无序合金涂层强化阀座及其制备方法、泵。
背景技术
石油钻探过程中经常会用到泥浆泵、压裂泵和柱塞泵等装置,而石油钻探一般在泥沙环境中进行,工作环境较为恶劣,并且泵体会产生高压,因此泵阀处于高压和磨砺的工况之中。阀座是连接泵体和泵阀的重要组件,属于易损件,而阀座损坏的主要原因为高压冲击和泥沙磨砺。一般阀座的材质选用合金钢,其硬度、强度、弹性和耐磨性不理想,使用过程中容易出现开裂、磨损等问题,使用寿命较短。
目前,常用的解决方案是改变阀座的材质,如整体选择碳化钨材质制作,或者在普通阀座坯体上镶嵌碳化钨材质,一方面制作成本较高,另一方面由于碳化钨本身脆性较大,使用过程中容易开裂,也不利于拆装和更换。
发明内容
本发明解决的问题是普通材质的阀座硬度、强度、弹性和耐磨性不理想,使用寿命短,而采用碳化钨材料制作或者镶嵌碳化钨的方式,会导致阀座成本较高,且脆性较大,拆装和更换困难。
为解决上述问题,本发明提供一种无序合金涂层强化阀座,包括阀座坯体及涂覆于所述阀座坯体壁面的无序合金涂层,所述无序合金涂层包括非晶合金和/或高熵合金,其中,所述非晶合金为铁基非晶合金,所述高熵合金为FeCoNi基高熵合金。
优选地,所述无序合金涂层的厚度为0.3-0.8mm。
优选地,所述无序合金涂层包括依次涂覆于所述阀座坯体壁面的打底层和保护层,所述打底层为所述非晶合金或所述高熵合金,所述保护层为所述非晶合金或所述高熵合金,所述打底层的厚度为0.05-0.2mm,所述保护层的厚度为0.25-0.6mm。
优选地,所述铁基非晶合金包括Fe、Cr和B元素,还包括C、P和Si元素中的至少一种。
优选地,所述FeCoNi基高熵合金包括AlCrFeCoNi、AlTiCrFeCoNi、AlSiCrFeCoNi、CrFeCoNiSc、CrFeCoNiNb和CrFeCoNiMo合金中的一种。
本发明提供的无序合金涂层强化阀座相较于现有技术具有的有益效果如下:
本发明采用无序合金涂层对阀座坯体壁面进行涂覆,由于无序合金元素排列相对混乱,能够形成层片状的形变组织或共晶组织等比较精细致密的组织结构,因此无序合金涂层具有较低的摩擦系数,良好的导热性能以及较高的结合力,无序合金涂层涂敷在阀座表面能够提高了阀座的耐磨和耐高压性能,延长使用寿命;铁基非晶合金具有长程无序、短程有序的原子结构,没有晶体中的位错、晶界等缺陷,因此具有较高的强度和硬度,并且铁基非晶合金的成本也较低;FeCoNi基高熵合金具有多种主元,合金中结合能力较强的元素容易发生键合,生成金属化合相,使合金的机械性能良好,硬度高并且韧性较强,对涂覆材料包覆性能更好,显著提高阀座性能。
本发明的另外一个目的在于提供一种无序合金涂层强化阀座的制备方法,包括:
S1、按照阀座设计尺寸对所述阀座坯体进行加工,并对所述阀座坯体进行整体渗碳淬火处理,加工过程中在阀座坯体壁面区域单边留出0.3-0.8mm涂层余量,其它区域均达到阀座设计要求;
S2、对所述阀座坯体壁面进行毛化处理;
S3、用金属粉末配制所述非晶合金混合粉末和所述高熵合金混合粉末中的至少一种;
S4、向所述非晶合金混合粉末或所述高熵合金混合粉末中加入黏结剂制成料浆,通过喷雾干燥装置将所述料浆制成前驱体粉末,然后将所述前驱体粉末进行烧结、筛分,得到烧结团聚型粉末;
S5、在所述阀座坯体壁面进行第一次喷涂,喷涂所述烧结团聚型粉末,得到打底层;在所述打底层上进行第二次喷涂,喷涂所述非晶合金混合粉末或所述高熵合金混合粉末,得到保护层;
S6、对所述阀座坯体的喷涂区域进行磨削处理,得到无序合金涂层强化阀座。
优选地,所述黏结剂为聚乙烯醇水溶液,所述聚乙烯醇水溶液的质量分数为4.6%-4.8%。
优选地,所述第一次喷涂采用超音速火焰喷涂方法,使用氩气同步送粉。
优选地,所述第二次喷涂采用激光熔覆喷涂方法,使用氩气同步送粉。
本发明提供的无序合金涂层强化阀座的制备方法相较于现有技术具有的有益效果如下:
本发明将无序合金粉末制成烧结团聚型粉末,通过喷雾干燥和烧结使无序合金粉末形成结构均匀的无序合金团聚结构,能够提高无序合金的强度、耐磨性和抗氧化性等,并且与阀座坯体连接更加紧固,并通过两次喷涂无序合金粉末,填充打底层的空隙并形成致密涂层,进一步提高涂层的强度,提高阀座的硬度和耐磨性;另外在团聚型无序合金打底层基础上再次涂覆无序合金粉末也有助于使涂层与阀座坯体结合更紧密,避免使用过程中导致的涂层脱落。
本发明的又一目的在于提供一种泵,所述泵包括上述的无序合金涂层强化阀座,所述泵包括压裂泵、泥浆泵或柱塞泵。
本发明所述的泵通过使用上述无序合金涂层强化阀座,减少了使用过程中故障概率,节省维护时间和维护成本。
附图说明
图1为本发明实施例中无序合金涂层强化阀座制备方法的流程图;
图2为本发明实施例中阀座坯体结构示意图;
图3为本发明实施例中无序合金涂层强化阀座的轴向截面图;
图4为本发明实施例中阀座坯体上凹槽沿周向设置的示意图;
图5为本发明实施例中阀座坯体上凹槽沿轴向设置的示意图;
图6为本发明实施例中凹槽结构的截面图。
附图标记说明:
1-阀座坯体;11-凹槽;111-弧形槽;112-矩形槽;113-锥形槽;114-燕尾槽;2-无序合金涂层;21-打底层;22-保护层。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图2-图3所示,本发明实施例提供一种无序合金涂层强化阀座,包括阀座坯体1及涂覆于所述阀座坯体1壁面的无序合金涂层2,无序合金涂层2包括非晶合金和/或高熵合金,其中,非晶合金为铁基非晶合金,高熵合金为FeCoNi基高熵合金。阀座坯体1的壁面包括内壁和外壁表面,阀座坯体1为环状结构,其中环状结构的内侧面为内壁,而环状结构的外侧面为外壁。
由于无序合金元素排列相对混乱,能够形成层片状的形变组织或共晶组织等比较精细致密的组织结构,因此无序合金涂层摩擦系数较低、强度好、硬度高等特点,涂覆在阀座坯体的壁面,能够提高阀座的硬度、强度,减少磨损。其中,铁基非晶合金具有长程无序、短程有序的原子结构,具有更高的强度和硬度,并且成本更低,而FeCoNi基高熵合金具有多种主元,合金中结合能力较强的元素容易发生键合,生成金属化合相,使合金的机械性能良好,硬度高并且韧性较强,能够提高阀座的硬度和韧性,避免磨损和裂开。
采用对阀座坯体1内壁和外壁表面涂覆的涂覆方式,不仅有效避免了高压对阀座内壁的冲蚀,而且也避免外部环境中砂石等对阀座外壁的磨损,对阀座坯体1进行整体包覆也可以避免腐蚀性物质从涂层与阀座坯体1连接的缝隙进入涂层和阀座坯体1之间,导致阀座受损甚至涂层脱落。
无序合金涂层2的厚度为0.3-0.8mm。阀座属于易损件,无序合金涂层能够延长阀座的寿命,提升无序合金涂层厚度有助于进一步延长阀座的寿命,但减少涂层厚度能够节省成本,从阀座使用寿命和生产成本两方面综合考虑进行匹配,将无序合金涂层厚度控制在0.3-0.8mm具有较高的性价比。
为了提高无序合金涂层2和阀座坯体1的结合能力,无序合金涂层2包括依次涂覆于阀座坯体壁面的打底层21和保护层22,打底层为非晶合金或高熵合金,保护层为非晶合金或高熵合金,打底层21的厚度为0.05-0.2mm,保护层22的厚度为0.25-0.6mm。其中,打底层21作为中间层,一方面能够与阀座坯体紧密结合,在阀座工作过程中涂层不会从阀座上脱落,另一方面减少了保护层22的涂覆难度,提高了涂覆后的硬度、强度等性能。
使用铁基非晶合金作为涂层材料时,铁基非晶合金包括Fe、Cr和B元素,还包括C、P和Si元素中的至少一种。铁(Fe)元素为铁基非晶合金的基础,铬(Cr)属于过渡金属,硼(B)、碳(C)、磷(P)和硅(Si)都属于类金属,所述非晶合金为铁-过渡金属-类金属型非晶合金,由于金属与类金属之间原子键合使原子团簇比较稳定,组分原子被束缚在原子团内,难以重新排列,并且大的原子团簇也较难进行有序排列,使非晶合金的稳定性明显增强。而且,B、C、P、Si的原子半径较小,而Cr的原子半径较大,当同时加入合金体系中时能够使体系中的原子尺寸差异增大,混乱度增强,同时原子的长程无序性也增加,使得体系的非晶形成能力增强,非晶相的稳定性增加。
而使用FeCoNi基高熵合金作为涂层材料时,FeCoNi高熵合金为AlCrFeCoNi、AlTiCrFeCoNi、AlSiCrFeCoNi、CrFeCoNiSc、CrFeCoNiNb、CrFeCoNiMo合金中的一种。FeCoNi基高熵合金易形成简单的晶体结构,如面心立方FCC或体心立方BCC,相较于传统合金,FeCoNi基高熵合金由五种及以上的元素组成,具有相同结构、相邻半径的元素组成元素常常占据同一晶格,使得点阵发生不同程度畸变,增加了应变能,使合金得到强化,并且其元素偏析含量较低,具有较强的耐腐蚀性,而通过添加稀土元素对Fe、Co、Ni等固溶度小的合金有微合金化作用,对合金起到固溶强化的作用。
如图4-图5所示,为了提高无序合金涂层和阀座坯体1的结合强度,阀座坯体1的壁面上还设置有凹槽11。凹槽11是沿阀座坯体1壁面周向设置的环形槽或者沿阀座坯体1壁面轴向设置的条形槽。其中,周向设置是指环形槽与阀座坯体1同轴,而轴向设置是指条型槽与阀座坯体1的轴向平行。
凹槽11在阀座坯体1上在阀座径向方向延伸的距离即为凹槽11深度。凹槽11的深度为0.05-0.2mm,在此深度范围内既能够实现提高无序合金和阀座坯体1结合强度的功能,也能够避免开槽对阀座坯体1整体性能造成较大影响。
如图6所示,凹槽11可以为弧形槽111、矩形槽112、锥形槽113或燕尾槽114,优选设置为燕尾槽114,无序合金涂层落入燕尾槽114内,与阀座坯体1的结合能力更强,减少脱落风险。
本发明另一实施例提供一种无序合金涂层强化阀座的制备方法,制备步骤如图1所示,包括:
S1、按照阀座设计尺寸对阀座坯体1进行加工,并对阀座坯体1进行整体渗碳淬火,加工过程中在阀座坯体1壁面区域单边留出0.3-0.8mm涂层余量,其它区域均达到阀座设计要求;
S2、对阀座坯体1壁面进行毛化处理;
S3、用金属粉配制非晶合金和高熵合金混合粉末中的至少一种;
S4、向非晶合金混合粉末或高熵合金混合粉末中加入黏结剂制成料浆,通过喷雾干燥装置将料浆制成前驱体粉末,然后将前驱体粉末进行烧结、筛分,得到烧结团聚型粉末;
S5、在阀座坯体1壁面进行第一次喷涂,喷涂烧结团聚型粉末,得到打底层21;在打底层21上进行第二次喷涂,喷涂非晶合金混合粉末或高熵合金混合粉末,得到保护层22;
S6、对步骤S5中得到的阀座喷涂区域进行磨削处理,得到无序合金涂层强化阀座。
在阀座坯体1的制备过程中,在需要涂覆涂层的壁面预留涂层余量,阀座坯体1的壁面包括内壁和外壁表面,阀座坯体1为环状结构,其中环状结构的内侧面为内壁,环状结构的外侧面为外壁。在阀座坯体1制备过程中预留涂层余量能够避免在阀座制作完成后开设凹槽,使阀座的整体性更好,整体硬度和强度更好,根据涂层厚度确定需要预留的涂层余量,涂覆涂层后的阀座表面不存在高低落差,耐磨性能更好。
对阀座坯体1壁面进行毛化处理,能够使无序合金涂层2更好的与阀座结合,防止涂层从阀座坯体1上脱落。在具体实施过程中,采用金刚石或者同等硬度的砂石对阀座坯体1进行喷砂处理,达到粗糙度要求。
用金属粉末配制非晶合金混合粉末和高熵合金混合粉末中的至少一种,其中金属粉末的粒径为0.1-10μm。在合金粉末混合过程中优选纯度超过99.9%的金属粉末混合,能够避免杂质进入合金粉末中,对非晶结构破坏,影响无序合金的性能。
向非晶合金和高熵合金粉末加入黏结剂,并经过喷雾干燥和烧结后,能够形成大颗粒非晶合金团聚结构,烧结后的团聚结构粒径为30-100μm,具有独特的原子排列结构,具有更加优良的性能,强度、硬度、弹性性能和耐磨性都能够提高,而且与经过毛化处理的阀座表面有更好的结合性能。
对阀座坯体1的喷涂分为两次,第一次喷涂烧结团聚型合金粉末,能够与经过毛化处理的阀座坯体1表面很好的结合,并且强度、硬度、弹性和耐磨性都较好,再使用未经烧结团聚的非晶合金和高熵合金混合粉末进行喷涂,能够填补烧结团聚型粉末的空隙,在阀座表面形成致密的保护层,结合性更好,进一步提高阀座的各项性能。
打底层21为非晶合金或者高熵合金,并且非晶合金或者高熵合金经过烧结形成团聚型粉末,而保护层22则直接喷涂非晶合金或者高熵合金混合粉末。打底层21与保护层22存在多种组合方式,优选为打底层21为高熵合金,保护层22为非晶合金,高熵合金具有多种主元,容易生成金属化合相,机械性能良好,硬度高、韧性强,并且与阀座坯体1的结合能力好,非晶合金没有晶体中的位错、晶界等缺陷,具有较高的强度和硬度,能够显著提高对阀座的保护能力。
制备烧结团聚型合金粉末时,使用的黏结剂为聚乙烯醇水溶液,聚乙烯醇水溶液的质量分数为4.6%-4.8%。聚乙烯醇水溶液不易挥发,使用聚乙烯醇作为黏结剂,能够避免挥发导致的产品质量不均匀的问题,同时聚乙烯醇在烧结过程中可以直接随炉脱去,不需要进行脱胶处理,节省工艺,降低成本。
第一次喷涂过程中,采用超音速火焰喷涂方法,使用氩气同步送粉。采用超音速火焰喷涂方法,喷涂粒子速度高,喷涂的范围大,工艺性好,同时粒子与周围大气接触时间短,粉末氧化、烧损小,喷涂后的涂层结合强度高。同时,采用氩气同步送粉的工艺,进一步减少了金属粉末与大气接触时间,避免粉末氧化和烧损。因此,采用超音速火焰喷涂技术可以使打底层与阀座结合更好,粉末氧化、烧损小。
第二次喷涂过程中,采用激光熔覆喷涂方法,使用氩气同步送粉。激光熔覆的热量集中,加热和冷却过程较快,能够将不同金属粉末熔融混合,形成非晶态结构,激光熔覆控制精度较高,输出功率恒定,因此,使用激光熔覆方法涂覆的涂层一致性较好,能够在阀座表面形成均匀一致的致密涂层,并且能够避免在喷涂过程中造成打底层受损。
本发明的另一实施例在于提供一种泵,所述泵包括上述无序合金涂层强化阀座。示例性地,所述石化用泵为压裂泵、泥浆泵或柱塞泵。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种无序合金涂层强化阀座,采用以下步骤制备而成:
1.1、按照阀座设计尺寸进行加工,阀座坯体1的结构如图2所示,阀座坯体1的材料为8620H,整体渗碳淬火以提高整体硬度,加工过程中在阀座坯体1壁面区域单边留出0.5mm涂层余量,其它区域均达到阀座设计要求;
1.2、采用金刚砂对阀座坯体1壁面进行喷砂毛化处理;
1.3、使用纯度超过99.9%Cr、Fe、Co、Ni、Sc粉末配制CrFeCoNiSc高熵合金,五种金属粉末按照等摩尔比混合,制成混合粉末并混合均匀,得到高熵合金粉末,使用纯度超过99.9%的Fe、Cr、P、Si、B粉末配制Fe79.8Cr0.6P2.6Si8B9合金,制成混合粉末并混合均匀,得到非晶合金粉末;
1.4、将步骤1.3中制得的高熵合金粉末加入质量分数为4.7%的聚乙烯醇水溶液制成料浆,通过喷雾干燥装置将料浆制成前驱体粉末,然后经过烧结、筛分,得到烧结团聚型粉末;
1.5、使用步骤1.4中制得的烧结团聚型粉末使用超音速火焰喷涂方法进行第一次喷涂,使用氩气同步送粉,在阀座坯体1壁面喷涂打底层21,喷涂打底层21的厚度为0.1mm;然后使用步骤1.3中制得的非晶合金粉末使用激光熔覆方法进行第二次喷涂,使用氩气同步送粉,在打底层21基础上喷涂保护层22,保护层22的厚度为0.4mm;
1.6、使用磨床对步骤1.5得到的阀座喷涂区域进行磨削处理,得到无序合金涂层强化阀座。
实施例2
本实施例提供一种无序合金涂层强化阀座,采用以下步骤制备而成:
2.1、按照阀座设计尺寸进行加工,阀座坯体1的结构如图2所示,阀座坯体1的材料为8620H,整体渗碳淬火以提高整体硬度,加工过程中在阀座坯体1壁面区域单边留出0.3mm涂层余量,其它区域均达到阀座设计要求;
2.2、采用砂石对阀座坯体1壁面进行喷砂毛化处理;
2.3、使用纯度超过99.9%的Fe、Cr、P、Si、B粉末配制Fe79.8Cr0.6P2.6Si8B9合金,制成混合粉末并混合均匀;
2.4、将步骤2.3中制得的混合粉末加入质量分数为4.6%的聚乙烯醇水溶液制成料浆,通过喷雾干燥装置将料浆制成前驱体粉末,然后经过烧结、筛分,得到烧结团聚型粉末;
2.5、使用步骤2.4中制得的烧结团聚型粉末使用超音速火焰喷涂技术进行第一次喷涂,使用氩气同步送粉,在阀座坯体1壁面喷涂打底层21,喷涂打底层21的厚度为0.05mm;然后使用步骤2.3中制得的混合粉末使用激光熔覆技术进行第二次喷涂,使用氩气同步送粉,在打底层21基础上喷涂保护层22,保护层22的厚度为0.25mm;
2.6、使用磨床对步骤2.5得到的阀座喷涂区域进行磨削处理,得到无序合金涂层强化阀座。
实施例3
本实施例提供一种无序合金涂层强化阀座,采用以下步骤制备而成:
3.1、按照阀座设计尺寸进行加工,阀座坯体1的结构如图2所示,阀座坯体1的材料为8620H,整体渗碳淬火以提高整体硬度,加工过程中在阀座坯体1壁面区域单边留出0.8mm涂层余量,其它区域均达到阀座设计要求;
3.2、采用金刚砂对阀座壁面进行喷砂毛化处理;
3.3、将纯度超过99.9%的金属粉末配制AlSiCrFeCoNi合金,六种金属粉末按照等摩尔比混合,制成混合粉末并混合均匀;
3.4、将步骤3.3中制得的混合粉末加入质量分数为4.8%的聚乙烯醇水溶液制成料浆,通过喷雾干燥装置将料浆制成前驱体粉末,然后经过烧结、筛分,得到烧结团聚型粉末;
3.5、使用步骤3.4中制得的烧结团聚型粉末使用超音速火焰喷涂方法进行第一次喷涂,使用氩气同步送粉,在阀座坯体1壁面喷涂打底层21,喷涂打底层21的厚度为0.2mm;然后使用步骤3.3中制得的混合粉末使用激光熔覆方法进行第二次喷涂,使用氩气同步送粉,在打底层21基础上喷涂保护层22,保护层22的厚度为0.6mm;
3.6、使用磨床对步骤3.5得到的阀座喷涂区域进行磨削处理,得到无序合金涂层强化阀座。
依据实施例1所述的无序合金涂层强化阀座的制备方法制备出的无序合金涂层强化阀座在不同油田区域的使用寿命与现有的常规压裂泵阀座使用寿命进行对比,所述阀座的使用寿命为合计工作时间,单位为小时(h),具体结果参见表1:
表1不同油田区域无序合金涂层强化阀座和常规阀座使用寿命对比
Figure BDA0003233754410000101
Figure BDA0003233754410000111
从表1可以看出,在不同油田区域安装的无序合金涂层强化阀座的使用寿命均明显高于常规阀座,其中河南区块无序合金涂层强化阀座的寿命为常规阀座寿命的4.8倍,长庆区块无序合金涂层强化阀座的寿命为常规阀座寿命的5.0倍,江汉区块无序合金涂层强化阀座的寿命为常规阀座寿命的5.1倍,青海区块无序合金涂层强化阀座的寿命为常规阀座寿命的4.9倍。这主要是由于本实施例通过将无序合金作为涂层涂覆至阀座坯体1壁面上,提高了阀座的硬度、强度、韧性和耐磨性能,烧结团聚型粉末与超音速火焰喷涂技术结合使打底层21与阀座坯体1紧密结合在一起,再通过无序合金粉末与激光熔覆喷涂技术结合,在阀座壁面形成一层致密的保护层22,从而提高了阀座的使用寿命。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无序合金涂层强化阀座,其特征在于,包括阀座坯体(1)及涂覆于所述阀座坯体(1)壁面的无序合金涂层(2),所述无序合金涂层(2)包括非晶合金和/或高熵合金,其中,所述非晶合金为铁基非晶合金,所述高熵合金为FeCoNi基高熵合金。
2.根据权利要求1所述的无序合金涂层强化阀座,其特征在于,所述无序合金涂层(2)的厚度为0.3-0.8mm。
3.根据权利要求2所述的无序合金涂层强化阀座,其特征在于,所述无序合金涂层(2)包括依次涂覆于所述阀座坯体(1)壁面的打底层(21)和保护层(22),所述打底层(21)为所述非晶合金或所述高熵合金,所述保护层(22)为所述非晶合金或所述高熵合金,所述打底层(21)的厚度为0.05-0.2mm,所述保护层(22)的厚度为0.25-0.6mm。
4.根据权利要求1所述的无序合金涂层强化阀座,其特征在于,所述铁基非晶合金包括Fe、Cr和B元素,还包括C、P和Si元素中的至少一种元素。
5.根据权利要求1所述的无序合金涂层强化阀座,其特征在于,所述FeCoNi基高熵合金包括AlCrFeCoNi、AlTiCrFeCoNi、AlSiCrFeCoNi、CrFeCoNiSc、CrFeCoNiNb和CrFeCoNiMo合金中的一种。
6.一种无序合金涂层强化阀座的制备方法,用于制备如权利要求1-5任一项所述的无序合金涂层强化阀座,其特征在于,包括:
S1、按照阀座设计尺寸对所述阀座坯体(1)进行加工,并对所述阀座坯体(1)进行渗碳淬火处理,加工过程中在所述阀座坯体(1)壁面区域单边留出0.3-0.8mm涂层余量,其它区域均达到阀座设计要求;
S2、对所述阀座坯体(1)壁面进行毛化处理;
S3、用金属粉末配制所述非晶合金混合粉末和所述高熵合金混合粉末中的至少一种;
S4、向所述非晶合金混合粉末或所述高熵合金混合粉末中加入黏结剂制成料浆,通过喷雾干燥装置将所述料浆制成前驱体粉末,然后对所述前驱体粉末进行烧结、筛分,得到烧结团聚型粉末;
S5、在所述阀座坯体(1)壁面进行第一次喷涂,喷涂所述烧结团聚型粉末,得到打底层(21);在所述打底层上进行第二次喷涂,喷涂所述非晶合金混合粉末或所述高熵合金混合粉末,得到保护层(22);
S6、对所述阀座坯体(1)的喷涂区域进行磨削处理,得到无序合金涂层强化阀座。
7.根据权利要求6所述的无序合金涂层强化阀座的制备方法,其特征在于,所述黏结剂为聚乙烯醇水溶液,所述聚乙烯醇水溶液的质量分数为4.6%-4.8%。
8.根据权利要求6所述的无序合金涂层强化阀座的制备方法,其特征在于,所述第一次喷涂采用超音速火焰喷涂方法,使用氩气同步送粉。
9.根据权利要求6所述的无序合金涂层强化阀座的制备方法,其特征在于,所述第二次喷涂采用激光熔覆喷涂方法,使用氩气同步送粉。
10.一种泵,其特征在于,包括如权利要求1-5任一项所述的无序合金涂层强化阀座或者如权利要求6-9任一项所述的无序合金涂层强化阀座的制备方法制得的无序合金涂层强化阀座。
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