CN114161076B - 一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺 - Google Patents
一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及桨叶修复技术领域，具体涉及一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺，包括如下步骤：缺陷确认步骤：采用金属探伤机对桨叶进行全面的扫描探伤；清理步骤：对缺陷标记部位进行打磨，将桨叶上覆盖的碳化硅复合层打磨干净；塑形步骤：对于贯穿式的缺口，采用金属焊接填补缺陷位置方式进行修补；对于裂缝以及微孔等缺陷，采用注胶方式进行填补；喷砂处理：采用喷丸机对桨叶的缺陷位置进行喷砂处理；修补步骤：修补步骤采用双层填补；涂刷完成后进行加热固化步骤，固化时采用中温固化，固化温度在45‑55℃，并且保温6h后冷却至室温，完成修补步骤。本发明具有修复效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及桨叶修复技术领域，具体涉及一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺。
背景技术
搅拌器桨叶易磨损和腐蚀，一般用到工业应用中的搅拌器桨叶易磨损和腐蚀原因：
化学腐蚀：化学料有腐蚀性，容易和叶轮上的金属材料发生化学反应，形成化学腐蚀。其次，在叶轮表面形成的电位差导致的电子转移,发生的氧化反应,直接破坏金属。
物理磨损：由于浆液中带有大量的石灰石和石膏等颗粒物质,在泵的吸入口、排出口直接对泵叶轮、护板、蜗壳内衬等形成冲击和破坏。
气蚀：由于泵的设计或管道等现场工况问题(如泵选型过小、叶轮转速过快、管道堵塞等)导致泵吸力不足，在入口处形成气泡,，生成的气泡将随液体从低压区进入高压区，在高压区气泡会急剧收缩、凝结，其周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占空间，产生高强度的冲击波，冲击叶轮和泵壳等过流部件，发生噪音引起震动。由于长期受到冲击力反复作用以及液体中微量溶解氧的化学腐蚀作用，叶轮局部表面出现斑痕和裂纹甚至成海绵状损坏。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种新型的高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺，能够解决背景技术中的技术问题。
本发明采用如下技术方案实现：一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺，包括如下步骤：
缺陷确认步骤：采用金属探伤机对桨叶进行全面的扫描探伤，扫描中，对于发现的缺陷部位进行标记；
清理步骤：对缺陷标记部位进行打磨，将桨叶上覆盖的碳化硅复合层打磨干净，打磨沿着缺陷部位向桨叶的外周打磨，打磨区域呈长方形，直至将缺陷部位完全暴露出来，打磨的长方形区域长宽均大于桨叶缺陷位置至少2cm；
打磨完成后，进行清理步骤，将打磨的灰尘进行清洗，清洗时采用清洗剂对金属区域处进行清理；
塑形步骤：对于贯穿式的缺口，采用金属焊接填补缺陷位置方式进行修补，修补时，在缺陷位置焊接上金属骨架，金属骨架进行随形处理，使得金属骨架的外形与缺陷位置相互匹配，金属骨架与缺陷部位的壳体进行焊接，焊接完成后，在金属骨架上覆盖一层金属蒙皮，金属蒙皮覆盖在金属骨架上；
对于裂缝以及微孔等缺陷，采用注胶方式进行填补，注胶采用的是环氧树脂粘结剂，修补时，采用吸尘器对缺陷部位处的打磨灰尘的吸附，吸附完成后使用清洗剂进一步的清洗，并且保证缺陷位置完全干燥后进行刮胶操作，刮胶时，采用刮板刮取已经混合固化剂的环氧树脂粘接剂，并涂覆在缺陷处，刮刀将缺陷位置的粘接剂刮平，并且采用热风进行热固化，热风温度在100-120℃之间，保温5h以上，保温完成后冷却至室温；
喷砂处理：采用美纹纸对缺陷位置外部的桨叶本体进行包裹，直至桨叶上只暴露出金属缺陷部位，之后采用喷丸机对桨叶的缺陷位置进行喷砂处理，喷砂完成后，缺陷部位的粗糙度达到10-40μm，喷砂处理完进行清理步骤，将喷砂处理完的缺陷部位清理干净；
修补步骤：修补步骤采用双层填补，与金属表面填充的是环氧树脂层，环氧树脂层上部刷碳化硅层，所述碳化硅层为碳化硅颗粒以及环氧树脂混合料，混合料涂刷在环氧树脂层上，碳化硅颗粒层与环氧树脂层之间的厚度比例为1:1-1.3；
涂刷完成后进行加热固化步骤，固化时采用中温固化，固化温度在45-55℃，并且保温6h后冷却至室温，完成修补步骤。
本发明优选实施方式在于，所述清洗剂为丙酮或者异丙醇中的任一种。
本发明优选实施方式在于，碳化硅层至少涂刷两次，两次涂刷的原料分别为碳化硅涂料a以及碳化硅涂料b；
碳化硅涂料a内各原料质量比为直径0.1mm碳化硅颗粒2-2.5份，0.2mm碳化硅颗粒3-3.5份，0.3mm碳化硅颗粒2.8-3份，环氧树脂以及固化剂共混物8-9.5份，在碳化硅颗粒混合完成后，将碳化硅颗粒倒入装有共混完成的环氧树脂的容器内，且缓慢均匀的倒入，倒入过程中不停的搅拌，直至搅拌充分；
碳化硅涂料a涂覆在环氧树脂层上后，加热至45℃至表面固化后，涂覆碳化硅涂料b；
碳化硅涂料b内各组分原料比例为：0.1mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，0.2mm碳化硅颗粒2-3份，0.3mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，环氧树脂以及固化剂共混物7-8.5份，碳化硅粉末共混的步骤与碳化硅涂料a中共混步骤相同；
碳化硅涂料b涂覆在碳化硅涂料a上后，加热，加热的方式采用了烘箱加热，在加热至其表面微微固化后，覆盖上脱模布以及真空膜，抽真空使得其表面平整，继续保温至完全固定后冷却至室温，撕除辅材便得到修复完成的桨叶。
本发明优选实施方式在于，所述碳化硅涂料a以及碳化硅涂料b内均设置有硅烷偶联剂以及填充颜料；
碳化硅涂料a内各组分质量比为：0.1mm碳化硅颗粒2-2.5份，0.2mm碳化硅颗粒3-3.5份，0.3mm碳化硅颗粒2.8-3份，环氧树脂以及固化剂共混物8-9.5份，硅烷偶联剂0.1-0.15份，填充颜料0.1-0.15份；
碳化硅涂料b内各组分原料比例为：0.1mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，0.2mm碳化硅颗粒2-3份，0.3mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，环氧树脂以及固化剂共混物7-8.5份，硅烷偶联剂0.1-0.12份，填充颜料0.1-0.13份。
本发明相对于现有技术，对于搅拌器的桨叶修复采用了塑形以及修补步骤，对于不同的损伤形式，采用不同类型的修补方式，塑形的过程可以对桨叶的结构进行修补，使得其承力结构得到修复完善，同时，修补完后涂刷碳化硅涂料，涂层的设置可以使得桨叶的表面更加坚固，本发明的修补方式，可以有效的提高修补位置的强度，使得桨叶的使用寿命得到提高。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供的搅拌器桨叶修补工艺，不仅可以用在桨叶上发生缺角等贯穿伤也可以用在桨叶上的裂纹等轻微缺陷，具有适应性强的优点，本发明的修补工艺包括如下的步骤：
缺陷确认步骤：采用金属探伤机对桨叶进行全面的扫描探伤，扫描中，对于发现的缺陷部位进行标记；
清理步骤：对缺陷标记部位进行打磨，将桨叶上覆盖的碳化硅复合层打磨干净，打磨沿着缺陷部位向桨叶的外周打磨，打磨区域呈长方形，直至将缺陷部位完全暴露出来，打磨的长方形区域长宽均大于桨叶缺陷位置至少2cm；通过超量打磨的方式可以使得缺陷被完全的暴露，便于对缺陷区域的进一步处理，因此，该处的打磨需要过量打磨；
打磨完成后，进行清理步骤，将打磨的灰尘进行清洗，清洗时采用清洗剂对金属区域处进行清理；
塑形步骤：对于贯穿式的缺口，采用金属焊接填补缺陷位置方式进行修补，修补时，在缺陷位置焊接上金属骨架，金属骨架进行随形处理，金属骨架会被折叠成与缺陷缺失处桨叶形状一致，使得金属骨架的外形与缺陷位置相互匹配，金属骨架与缺陷部位的壳体进行焊接，焊接后的金属骨架可以承力的作用，当然为了保证承力的效果，金属骨架可做成金属网架，尽量密集的金属骨架可以保证缺陷处的修补强度；
焊接完成后，在金属骨架上覆盖一层金属蒙皮，金属蒙皮覆盖在金属骨架上；金属蒙皮采用较厚材质的金属板制得；
对于裂缝以及微孔等缺陷，采用注胶方式进行填补，注胶采用的是环氧树脂粘结剂，修补时，采用吸尘器对缺陷部位处的打磨灰尘的吸附，吸附完成后使用清洗剂进一步的清洗，并且保证缺陷位置完全干燥后进行刮胶操作，刮胶时，采用刮板刮取已经混合固化剂的环氧树脂粘接剂，并涂覆在缺陷处，刮刀将缺陷位置的粘接剂刮平，并且采用热风进行热固化，热风温度在100-120℃之间，保温5h以上，保温完成后冷却至室温；
喷砂处理：采用美纹纸对缺陷位置外部的桨叶本体进行包裹，直至桨叶上只暴露出金属缺陷部位，之后采用喷丸机对桨叶的缺陷位置进行喷砂处理，喷砂完成后，缺陷部位的粗糙度达到10-40μm，喷砂处理完进行清理步骤，将喷砂处理完的缺陷部位清理干净；
修补步骤：修补步骤采用双层填补，与金属表面填充的是环氧树脂层，环氧树脂层上部刷碳化硅层，所述碳化硅层为碳化硅颗粒以及环氧树脂混合料，混合料涂刷在环氧树脂层上，碳化硅颗粒层与环氧树脂层之间的厚度比例为1:1-1.3；
涂刷完成后进行加热固化步骤，固化时采用中温固化，固化温度在45-55℃，并且保温6h后冷却至室温，完成修补步骤。
本发明中对于搅拌器的桨叶修复采用了塑形以及修补步骤，对于不同的损伤形式，采用不同类型的修补方式，塑形的过程可以对桨叶的结构进行修补，使得其承力结构得到修复完善，同时，修补完后涂刷碳化硅涂料，涂层的设置可以使得桨叶的表面更加坚固。
进一步的，所述清洗剂为丙酮或者异丙醇中的任一种。
作为本发明的优选实施方式，对于碳化硅涂层需要达到较好的效果，需要分批次的涂刷碳化硅涂层，因为碳化硅涂层每层涂刷过厚会导致涂层上涂料流动，对涂层的效果产生影响，因此，碳化硅层至少涂刷两次，两次涂刷的原料分别为碳化硅涂料a以及碳化硅涂料b；
碳化硅涂料a内各原料质量比为直径0.1mm碳化硅颗粒2-2.5份，0.2mm碳化硅颗粒3-3.5份，0.3mm碳化硅颗粒2.8-3份，环氧树脂以及固化剂共混物8-9.5份，在碳化硅颗粒混合完成后，将碳化硅颗粒倒入装有共混完成的环氧树脂的容器内，且缓慢均匀的倒入，倒入过程中不停的搅拌，直至搅拌充分；
碳化硅涂料a涂覆在环氧树脂层上后，加热至45℃至表面固化后，涂覆碳化硅涂料b；
碳化硅涂料b内各组分原料比例为：0.1mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，0.2mm碳化硅颗粒2-3份，0.3mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，环氧树脂以及固化剂共混物7-8.5份，碳化硅粉末共混的步骤与碳化硅涂料a中共混步骤相同；
碳化硅涂料b涂覆在碳化硅涂料a上后，加热，加热的方式采用了烘箱加热，在加热至其表面微微固化后，覆盖上脱模布以及真空膜，抽真空使得其表面平整，继续保温至完全固定后冷却至室温，撕除辅材便得到修复完成的桨叶。
本实施方式中，将两种不同涂料刷图两次，表面一层的涂料颗粒较细，较为均匀，可以使得桨叶的表面颜色看上去更加柔和均匀。
作为本发明的一种优选实施方式，所述碳化硅涂料a以及碳化硅涂料b内均设置有硅烷偶联剂以及填充颜料；
碳化硅涂料a内各组分质量比为：0.1mm碳化硅颗粒2-2.5份，0.2mm碳化硅颗粒3-3.5份，0.3mm碳化硅颗粒2.8-3份，环氧树脂以及固化剂共混物8-9.5份，硅烷偶联剂0.1-0.15份，填充颜料0.1-0.15份；
碳化硅涂料b内各组分原料比例为：0.1mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，0.2mm碳化硅颗粒2-3份，0.3mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，环氧树脂以及固化剂共混物7-8.5份，硅烷偶联剂0.1-0.12份，填充颜料0.1-0.13份。
硅烷偶联剂的设置可以便于碳化硅粉末与环氧树脂更好的结合，同时，设置的微量填充颜料可以对涂层进行调色，使得涂层与桨叶其余部分色差不大。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺，其特征在于：包括如下步骤：
缺陷确认步骤：采用金属探伤机对桨叶进行全面的扫描探伤，扫描中，对于发现的缺陷部位进行标记；
清理步骤：对缺陷标记部位进行打磨，将桨叶上覆盖的碳化硅复合层打磨干净，打磨沿着缺陷部位向桨叶的外周打磨，打磨区域呈长方形，直至将缺陷部位完全暴露出来，打磨的长方形区域长宽均大于桨叶缺陷位置至少2cm；
打磨完成后，进行清理步骤，将打磨的灰尘进行清洗，清洗时采用清洗剂对金属区域处进行清理；
塑形步骤：对于贯穿式的缺口，采用金属焊接填补缺陷位置方式进行修补，修补时，在缺陷位置焊接上金属骨架，金属骨架进行随形处理，使得金属骨架的外形与缺陷位置相互匹配，金属骨架与缺陷部位的壳体进行焊接，焊接完成后，在金属骨架上覆盖一层金属蒙皮，金属蒙皮覆盖在金属骨架上；
对于裂缝以及微孔缺陷，采用注胶方式进行填补，注胶采用的是环氧树脂粘结剂，修补时，采用吸尘器对缺陷部位处的打磨灰尘的吸附，吸附完成后使用清洗剂进一步的清洗，并且保证缺陷位置完全干燥后进行刮胶操作，刮胶时，采用刮板刮取已经混合固化剂的环氧树脂粘接剂，并涂覆在缺陷处，刮刀将缺陷位置的粘接剂刮平，并且采用热风进行热固化，热风温度在100-120℃之间，保温5h以上，保温完成后冷却至室温；
喷砂处理：采用美纹纸对缺陷位置外部的桨叶本体进行包裹，直至桨叶上只暴露出金属缺陷部位，之后采用喷丸机对桨叶的缺陷位置进行喷砂处理，喷砂完成后，缺陷部位的粗糙度达到10-40μm，喷砂处理完进行清理步骤，将喷砂处理完的缺陷部位清理干净；
修补步骤：修补步骤采用双层填补，与金属表面填充的是环氧树脂层，环氧树脂层上部刷碳化硅层，所述碳化硅层为碳化硅颗粒以及环氧树脂混合料，混合料涂刷在环氧树脂层上，碳化硅颗粒层与环氧树脂层之间的厚度比例为1:1-1.3；
涂刷完成后进行加热固化步骤，固化时采用中温固化，固化温度在45-55℃，并且保温6h后冷却至室温，完成修补步骤。
2.根据权利要求1所述的一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺，其特征在于：所述清洗剂为丙酮或者异丙醇中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺，其特征在于：碳化硅层至少涂刷两次，两次涂刷的原料分别为碳化硅涂料a以及碳化硅涂料b；
碳化硅涂料a内各原料质量比为直径0.1mm碳化硅颗粒2-2.5份，0.2mm碳化硅颗粒3-3.5份，0.3mm碳化硅颗粒2.8-3份，环氧树脂以及固化剂共混物8-9.5份，在碳化硅颗粒混合完成后，将碳化硅颗粒倒入装有共混完成的环氧树脂的容器内，且缓慢均匀的倒入，倒入过程中不停的搅拌，直至搅拌充分；
碳化硅涂料a涂覆在环氧树脂层上后，加热至45℃至表面固化后，涂覆碳化硅涂料b；
碳化硅涂料b内各组分原料比例为：0.1mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，0.2mm碳化硅颗粒2-3份，0.3mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，环氧树脂以及固化剂共混物7-8.5份，碳化硅粉末共混的步骤与碳化硅涂料a中共混步骤相同；
碳化硅涂料b涂覆在碳化硅涂料a上后，加热，加热的方式采用了烘箱加热，在加热至其表面微微固化后，覆盖上脱模布以及真空膜，抽真空使得其表面平整，继续保温至完全固定后冷却至室温，撕除辅材便得到修复完成的桨叶。
4.根据权利要求3所述的一种高分子复合碳化硅搅拌器桨叶的修复工艺，其特征在于：所述碳化硅涂料a以及碳化硅涂料b内均设置有硅烷偶联剂以及填充颜料；
碳化硅涂料a内各组分质量比为：0.1mm碳化硅颗粒2-2.5份，0.2mm碳化硅颗粒3-3.5份，0.3mm碳化硅颗粒2.8-3份，环氧树脂以及固化剂共混物8-9.5份，硅烷偶联剂0.1-0.15份，填充颜料0.1-0.15份；
碳化硅涂料b内各组分原料比例为：0.1mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，0.2mm碳化硅颗粒2-3份，0.3mm碳化硅颗粒2.5-2.8份，环氧树脂以及固化剂共混物7-8.5份，硅烷偶联剂0.1-0.12份，填充颜料0.1-0.13份。
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