一爐鐵水到一臺(tái)能下礦的泵,中間這些關(guān)口一道都省不掉。
一臺(tái)渣漿泵撐不撐得住,主要看過(guò)流件。葉輪、護(hù)套、護(hù)板這幾件天天和砂石礦漿硬碰硬,它們?cè)趺醋龀鰜?lái)的,基本就定了這臺(tái)泵能用多久。下面按車間走一趟,從頭到尾說(shuō)一遍。
圖 1 渣漿泵生產(chǎn)工藝流程:金屬件與橡膠件兩條線,最后匯總到同一道出廠檢驗(yàn)
一、配料和熔煉:先把成分釘死
過(guò)流件常用的是高鉻白口鑄鐵,含鉻量在 26%~28% 上下,對(duì)應(yīng)的就是 ASTM A532 Ⅲ 類 A 型這一檔(市場(chǎng)上也常叫 A05 級(jí))。鉻含量高,鐵水凝固時(shí)長(zhǎng)出來(lái)的 M7C3 型碳化物就多,這種碳化物的硬度能到 1500~1800 HV??鼓サ谋惧X,就在這些碳化物上。
料進(jìn)中頻電爐之前按配比稱好。熔化到溫度取一個(gè)爐前樣,直讀光譜儀一測(cè),碳、鉻、鉬、鎳一次出來(lái),差多少補(bǔ)多少。硫和磷要壓住,這兩個(gè)元素高了材料發(fā)脆,葉輪受沖擊容易崩口。成分這一步?jīng)]把住,后面熱處理再講究也補(bǔ)不回來(lái)。
一、配料和熔煉:先把成分釘死
過(guò)流件常用的是高鉻白口鑄鐵,含鉻量在 26%~28% 上下,對(duì)應(yīng)的就是 ASTM A532 Ⅲ 類 A 型這一檔(市場(chǎng)上也常叫 A05 級(jí))。鉻含量高,鐵水凝固時(shí)長(zhǎng)出來(lái)的 M7C3 型碳化物就多,這種碳化物的硬度能到 1500~1800 HV??鼓サ谋惧X,就在這些碳化物上。
料進(jìn)中頻電爐之前按配比稱好。熔化到溫度取一個(gè)爐前樣,直讀光譜儀一測(cè),碳、鉻、鉬、鎳一次出來(lái),差多少補(bǔ)多少。硫和磷要壓住,這兩個(gè)元素高了材料發(fā)脆,葉輪受沖擊容易崩口。成分這一步?jīng)]把住,后面熱處理再講究也補(bǔ)不回來(lái)。
二、造型和澆注
主流做法是樹脂砂造型,型砂的強(qiáng)度和透氣性得盯住。澆口、冒口擺在哪兒,是實(shí)打?qū)嵉慕?jīng)驗(yàn)活:要讓最后凝固的位置留在冒口上,鐵水才補(bǔ)得進(jìn)去,鑄件內(nèi)部才不出縮孔縮松。
澆注溫度按工藝卡給的范圍走。澆快了容易卷氣、夾砂;澆慢了薄的地方先涼,厚薄交界處就拉裂。開箱之后割掉澆冒口、拋丸清砂、打磨飛邊毛刺。這幾步看著是粗活,其實(shí)直接決定后面加工好不好定位、尺寸穩(wěn)不穩(wěn)。
三、熱處理:這一步最見真章
剛鑄出來(lái)的件硬是硬,但組織不對(duì)路,而且脆。真正讓它既扛磨又不容易開裂,靠的是熱處理。
流程是這樣:加熱到 950~1050 ℃ 保溫,讓碳化物析出得更均勻;然后出爐空冷或者風(fēng)冷淬火,基體轉(zhuǎn)變成馬氏體;再回到 200~300 ℃ 回火,把內(nèi)應(yīng)力卸掉,順帶補(bǔ)回一點(diǎn)韌性。成品硬度一般落在 HRC 58~65。
這一步最大的風(fēng)險(xiǎn)是裂。厚的地方和薄的地方挨在一起,升溫、冷卻速度不一致就會(huì)崩。所以裝爐怎么擺、升溫速率給多少、出爐后怎么冷,都是定死的規(guī)矩,不能憑手感來(lái)。
每爐我們帶隨爐試塊,測(cè)硬度、做金相,原始記錄留檔。將來(lái)備件出了異議,能翻出當(dāng)爐的曲線對(duì)賬。
四、加工:硬了就得換刀具
淬火之后的材料,普通高速鋼刀具基本啃不動(dòng)。只有兩條路:要么先退火軟化、粗加工完再淬火;要么直接上立方氮化硼刀具,靠磨削把尺寸做出來(lái)。真正要盯的是幾個(gè)配合尺寸:葉輪的軸孔和口環(huán)、護(hù)板的裝配面。這些地方差一絲,裝上去間隙不均勻,跑起來(lái)要么效率掉,要么偏磨,壽命直接打折。
五、橡膠過(guò)流件是另一套路數(shù)
細(xì)顆粒、沒有尖銳棱角的工況,橡膠內(nèi)襯往往比金屬耐用得多。它的做法和金屬件沒有一點(diǎn)關(guān)系。先把金屬殼體噴砂,油、銹、舊漆全部打干凈;然后刷兩三遍粘接劑;膠板按形狀下料,一層層貼上去,邊貼邊用輥?zhàn)訅簩?shí),把氣泡趕干凈。氣泡是致命的,運(yùn)行中受熱一膨脹就是脫層。貼好進(jìn)硫化罐,加溫加壓完成硫化,橡膠從塑性狀態(tài)變成有彈性的橡膠。出來(lái)以后做電火花檢漏和外觀檢查,有針孔、鼓包就得返工。
六、裝配和出廠試驗(yàn)
葉輪先做動(dòng)平衡,一般按 ISO 1940 的 G6.3 級(jí)。然后是總裝,裝完先打水壓,檢查承壓件滲漏;再上試驗(yàn)臺(tái)跑性能,測(cè)流量、揚(yáng)程、效率、振動(dòng)和軸承溫升,用戶要求的場(chǎng)合還做汽蝕試驗(yàn)。這幾道全過(guò),才是能發(fā)貨的泵。
上面這些工序,從鑄造、熱處理、機(jī)加工到總裝和試驗(yàn),都在石泵泵業(yè)自己的廠里完成,關(guān)鍵工序不外協(xié)。原因很實(shí)在:中間環(huán)節(jié)一多,批次和批次之間的差別就收不住,同一批備件的壽命對(duì)不上號(hào),現(xiàn)場(chǎng)的檢修計(jì)劃就沒法排。
想看某個(gè)工序的細(xì)節(jié),或者手上有具體的工況參數(shù),直接找石泵泵業(yè)技術(shù)部,咱們用圖紙和數(shù)據(jù)說(shuō)話。