[發明專利]一種高散熱性能鍍層的磁懸浮風機蝸殼及其制備方法

在審

• 申請號: 202011238784.3
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112460069A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 周峰;許宜峰
• 申請（專利權）人: 江蘇優格曼航空科技有限公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D29/02;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/60;C22C33/06;B22F1/00;C21D1/18;C21D9/00;C21D6/00;C23C24/10
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本發明涉及風機設備技術領域，具體是涉及一種高散熱性能鍍層的磁懸浮風機蝸殼的制備方法，通過對蝸殼內襯殼以及耐磨層的制備材料即制備工藝進行改進，使用環狀MoS₂增強的低鉻鐵?銅合金作為內襯殼的制備材料，使得蝸殼具有良好的韌性以及導熱性；還通過激光熔覆多層耐磨層的方式，增強了內襯殼內壁的耐磨性，使蝸殼同時具有良好的韌性、導熱性和耐磨性；不僅如此，本發明設計的蝸殼結構在能夠保證良好韌性、導熱性以及耐磨性的前提下，不僅能夠能通過引風管對電機裝置內部進行降溫，而且能夠有效阻隔處于高溫工作環境下的蝸殼的升溫對于蝸殼自身以及電機裝置的影響。

技術領域

本發明涉及風機設備技術領域，具體是涉及一種高散熱性能鍍層的磁懸浮 風機蝸殼及其制備方法。

背景技術

蝸殼因外形如同蝸牛殼而得名，是離心泵蝸殼式引水室的簡稱，化工行業 基本使用金屬蝸殼。金屬蝸殼具有結構緊湊、耐磨的優點。

但金屬蝸殼的受力情況較復雜，除了由輸送的流體所引起的薄壁應力外， 還有蝸殼與泵體、前/后護板聯接處的局部應力，當這些應力不均勻時往往對蝸 殼的使用壽命產生不利影響。在低溫的環境下輸送高溫的流體更容易增大這種 應力，尤其在開泵時高溫流體瞬間進入離心泵泵腔導致蝸殼內壁與高溫流體接 觸處于高溫狀態，而蝸殼因壁厚未能及時傳熱，導致外壁依然處于低溫狀態， 產生內外冷熱不均勻而導致蝸殼的斷裂。

因此，選用蝸殼的材質要考慮三個方面：韌性和耐磨性以及經濟性。蝸殼 屬于離心泵的過流部件，在離心泵長期輸送顆粒性礦漿的運行中會不斷地產生 磨損，蝸殼的壽命多數情況下取決于蝸殼的耐磨性，因此為了增加蝸殼的耐磨 性從而延長蝸殼的使用壽命，制作蝸殼的材質往往是具有耐磨性的高鉻合金材 料，這些材質的共同點往往都是隨著耐磨性的提高而影響到材質的韌性，而要 提高材質的韌性又會導致耐磨性不足，同時提高耐磨性和韌性又會導致蝸殼制 作成本成倍的升高，顯然并不現實。

綜上所述，蝸殼在具有較好耐磨性時韌性方就會較差，在鑄造過程中也更 容易因為其熱導率低、塑性差而產生鑄造缺陷，所以現在亟需一種同時具備良 好韌性、耐磨性以及導熱性的金屬蝸殼。

發明內容

為了實現以上目的，本發明提供了一種高散熱性能鍍層的磁懸浮風機蝸殼 的制備方法，在能夠保證蝸殼具有良好韌性、導熱性以及耐磨性的前提下，不 僅能夠能通過引風管對電機裝置內部進行降溫，而且能夠有效阻隔處于高溫工 作環境下的蝸殼的升溫對于蝸殼自身以及電機裝置的影響。蝸殼制備流程為： 先制備出支撐殼和內襯殼，然后在內襯殼上表面熔覆耐磨層，最后組裝成型， 即可得到蝸殼。具體的技術方案如下：

一、制備磁懸浮風機蝸殼上內襯殼

S1、使用水熱法制備環狀MoS₂以備用；

S2、按照合金組成配比Cu：15～20％，Cr：0.2～0.25％，Ni：0.3～3.3％， Sn：1.3～1.6％，Al：2.5～3.1％，Fe：余量；準備Fe-10Cu中間合金粉、Fe- 30Cu中間合金粉、Ni粉、Sn粉、Al₂O₃粉在高純氬氣保護下球磨24h，得到合 金粉末；

S3、將步驟S1制備的環狀MoS₂加入含有濃度為0.02％聚氧化乙烯的無水 乙醇溶液中，超聲分散分散20min，得混合液；

S4、按照合金組成配比Mo：2.2～2.5％，S：4.4～5％；將步驟S2中制備的 合金粉末加入步驟S3制備的混合液中，制備出固含量為50％的混合液；

S5、對步驟S4制備的混合液進行攪拌的同時，加入濃度為0.7％的聚乙烯 吡咯烷酮和濃度為0.8％的聚乙烯醇縮丁醛，維持攪拌10min得懸濁液；

S6、將步驟S5中的懸濁液倒入模具中，在8MPa的壓力下干燥2.5h后取 出，然后于400℃下保溫30min進行脫脂處理，最后將脫脂后的產物加工成合 金棒料；