技术领域
[0001] 本
发明属于复合耐磨材料领域，具体涉及一种在工业离心通
风机叶轮工作面上镶嵌耐磨陶瓷的制备方法。
背景技术
[0002] 工业离心
通风机(以下简称风机)是建材、
冶金、
水泥等行业常用的一种主要的动
力设备，由于工作介质中含有一定量大小不等、形状各异的同体颗粒，这些风机是在各种介质气流中工作，气流中的介质对风机进行严重的磨损，且磨损的不均匀性，使风机
转子组动平衡遭到破坏，引起风机机壳振动，从而缩短了风机的运行寿命，严重者可致使风机非正常运转。为了实现风机的高效运行，消除存在的安全隐患，延长风机的使用寿命，研究风机的磨损机理，选用合理的工艺技术方案显得尤为重要。
[0003] 目前风机制造中主要采用各种表面耐磨技术，比如复合板
焊接技术、基材堆焊技术、
热喷涂技术、粘贴陶瓷片技术等。上述耐磨技术存在复合板增加重量，堆焊寿命短，
热喷涂耐磨性差，粘贴陶瓷无法耐高温。故开发新的风机耐磨技术，在通风机行业内显得尤为重要。
[0004] 随着风机使用工况的日益苛刻，对耐高温、耐
腐蚀、耐磨损的新型通风机工作
表面处理技术需求迫切。
发明内容
[0005] 针对上述问题，本发明提供一种具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀，抗
氧化等性能优点的通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法。
[0006] 本发明的目的通过下述技术方案来实现。
[0007] 一种通风机叶轮镶嵌陶瓷制备方法，包括：
[0008] (1)风机工作面镶嵌
钢制卡子设计制作，风机工作面钢制卡子为楔形塞焊槽冲裁标准件；风机
叶片头部钢制卡子为工字型拼接焊加工标准件；
[0009] (2)镶嵌陶瓷
块设计制作，叶轮上使用镶嵌陶瓷块按基本形式设计为四类，即基本陶瓷块、叶片头用陶瓷卡子、
焊缝保护专用陶瓷块、加长型陶瓷块；
[0010] (3)焊接钢制卡子工装制作，
定位钢制卡子在风机叶轮工作面的相对
位置；
[0011] (4)钢制卡子焊接，包括
[0012] ①钢制卡子焊接前采用乙酸异戊酯C7H14O2浸泡清洗，随洗随用；
[0013] ②严格按镶嵌布置工艺图组合钢制卡子，组合时采用专用工装定位，钢制卡子长度方向的截取，采用
角向
砂轮切割；
[0014] ③钢制卡子在镶嵌面上的接长，在接头处错边量低于1mm时，修磨平齐；错边量大于1mm时，拆除重新组合；
[0015] ④钢制卡子焊接前，用δ1～3mm，宽14mm左右的
石棉条嵌入钢制卡子间防止飞溅；采用气保焊焊接塞焊槽。
[0016] ⑤焊后将钢制卡子上表面打磨，并检查卡槽间是否干净；
[0017] (5)镶嵌陶瓷块安装及粘接，包括
[0018] ①调配粘接剂，将粘接剂刮抹在钢制卡子间与钢制卡子表面；
[0019] ②按镶嵌陶瓷工艺布置图组装陶瓷块，要求陶瓷块之间应紧密；
[0020] ③对于镶嵌面局部(如尖角、拐弯等处)通过修配加长型陶瓷块进行粘贴；
[0021] ④镶嵌陶瓷块的
固化，25℃环境下，8～12h完成粘接剂的基本固化；
[0022] ⑤二次固化，基本固化完成后，进行二次固化，常温条件下静置1～2天，或采用加温的办法来缩短二次固化时间，加温的
温度控制在100℃范围内，时间不低于4h；
[0023] ⑥粘接剂选用，镶嵌陶瓷块专用粘接剂有两种，160℃以下采用DB8180作粘接剂；160～320℃范围则选用FSN-12涂料作粘接剂。
[0024] 优选地，风机工作面钢制卡子通过设计专用冲模并加工成型，风机工作面钢制卡子用料要求采用单轧钢板厚度差必须满足B类公差、连轧钢板厚度满足PT.A级
精度(GB T709-2006)。
[0025] 优选地，耐磨陶瓷块采用Al2O3刚玉陶瓷，其Al2O3含量不得低于95％。
[0026] 优选地，基本固化过程中，采用碘钨灯或其它大功率
灯具照射进行加热。
[0027] 本发明相比
现有技术具有以下优点及有益效果：
[0028] 1、风机镶嵌陶瓷既能满足工况耐磨，耐高温(温度低于320℃)，耐冲击要求，又能解决粘贴陶瓷易脱落的
瓶颈。
[0029] 2、镶嵌陶瓷块和钢制陶瓷卡子楔形设计，安装容易，使用即便粘接剂老化，陶瓷块也不容易脱落，安全可靠性好。
[0030] 3、极大程度上增加了风机使用寿命，方便通风机后期修复处理及风机再制造。
附图说明
[0031] 图1为本发明的镶嵌钢制卡子冲模示意图；
[0032] 图2为本发明的楔形钢制卡子第一
实施例局部视图；
[0033] 图3为本发明的楔形钢制卡子第二实施例局部视图；
[0034] 图4为本发明的镶嵌陶瓷块加长型陶瓷片外形设计；
[0035] 图5为本发明的镶嵌陶瓷块基本陶瓷片外形设计；
[0036] 图6为本发明的镶嵌陶瓷块头部陶瓷卡子外形设计；
[0037] 图7为本发明的镶嵌陶瓷块焊缝保护外形设计；
[0038] 图8为本发明的焊接钢制卡子专用工装设计示图；
[0039] 图9为本发明的风机工作面焊接钢制卡子局部示图；
[0040] 图10为本发明的风机叶轮叶片镶嵌耐磨陶瓷局部示图。
[0041] 附图标号
具体实施方式
[0043] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的具体实施方式不限于此。
[0044] 本发明的目的就是陶瓷材料与金属材料相比，具有高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀，抗氧化等性能优点，传统粘贴陶瓷技术，因粘接剂高温老化失效和受介质冲击
载荷作用，陶瓷片容易脱落，降低了风机的耐磨性。现提供一种在风机叶轮工作面上镶嵌耐磨陶瓷及其制备方法可以解决上述问题，达到较好的使用效果。
[0045] 本发明提出根据风机结构设计的特定镶嵌陶瓷块，并设计镶嵌陶瓷钢制卡子。通过钢制卡子塞焊，陶瓷块采用粘贴剂镶嵌粘接，获得在风机工作面镶嵌耐磨陶瓷的复合材质，达到耐磨损、耐高温、耐冲击、防脱落的技术要求。从而大大提升通风机的使用寿命，降低成本，创造效益。
[0046] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0047] 一种在风机叶轮工作面上镶嵌耐磨陶瓷及其制备方法，包括风机工作面镶嵌钢制卡子设计制作，镶嵌陶瓷块设计制作，焊接钢制卡子工装制作，钢制卡子焊接及镶嵌陶瓷块安装及粘接。
[0048] ⑴镶嵌钢制卡子设计：风机工作面钢制卡子为楔形塞焊槽冲裁标准件；风机叶片头部钢制卡子为工字型拼接焊加工标准件，详见附图1。风机工作面钢制卡子通过设计专用冲模并加工成型，风机工作面钢制卡子用料要求采用单轧钢板厚度差必须满足B类公差、连轧钢板厚度满足PT.A级精度(GB T709-2006)
[0049] ⑵镶嵌陶瓷块设计：叶轮上使用镶嵌陶瓷块按基本形式设计为四类：基本陶瓷块、叶片头用陶瓷卡子、焊缝保护专用陶瓷块、加长型陶瓷块，详见附图2。耐磨陶瓷块采用Al2O3刚玉陶瓷，其Al2O3含量不得低于95％，其主要性能指标见表所示。
[0050]
[0051] ⑶焊接钢制卡子专用工装设计：专用焊接钢制卡子工装的设计，很大程度上提高了生产进度，较准确的定位钢制卡子在风机叶轮工作面的相对位置，避免相对误差造成镶嵌陶瓷块的安装，工装设计详见附图3。
[0052] ⑷钢制卡子焊接详见附图4，包括以下步骤：
[0053] ①钢制卡子焊接前采用香蕉水(乙酸异戊酯C7H14O2)浸泡清洗，随洗随用。
[0054] ②严格按镶嵌布置工艺图组合钢制卡子，组合时采用专用工装定位，卡子
点焊后。注意钢制卡子的组合焊接与陶瓷块的组装顺序。钢制卡子长度方向需要截取时，只能采用角向砂轮切割，严禁在卡子塞焊槽处截取。
[0055] ③钢制卡子需要在镶嵌面上接长时，接头处错边量低于1mm时，允许修磨平齐；错边量大于1mm时，拆除重新组合。
[0056] ④钢制卡子焊接前，用δ1～3mm，宽14mm左右的石棉条嵌入钢制卡子间防止飞溅。采用气保焊焊接塞焊槽，塞焊槽以焊牢固为准，允许塞焊缝低于卡子上表面1mm。
[0057] ⑤焊后应将钢制卡子上表面打磨，并检查卡槽间是否干净。
[0058] ⑸镶嵌陶瓷块安装及粘接详见附图5，包括以下步骤：
[0059] ①调配粘接剂，将粘接剂刮抹在钢制卡子间与钢制卡子表面。
[0060] ②按镶嵌陶瓷工艺布置图组装陶瓷块，要求陶瓷块之间应尽量紧密。
[0061] ③对于镶嵌面局部(尖角、拐弯等处)通过修配加长型陶瓷块进行粘贴。
[0062] ④镶嵌陶瓷块的固化：25℃环境下，8～12h可以完成粘接剂的基本固化，实际操作中为加快基本固化的速度，可以采用碘钨灯或其它大功率灯具照射进行加热。
[0063] ⑤二次固化：基本固化完成后，应进行二次固化。常温条件下静置1～2天即可，也可以采用加温的办法来缩短固化时间，
温度控制在100℃范围内，时间不低于4h。
[0064] 粘接剂选用：镶嵌陶瓷块专用粘接剂有两种。160℃以下采用DB8180作粘接剂；160～320℃范围则选用FSN-12涂料作粘接剂。
[0065] 下面介绍风机镶嵌陶瓷的主要工艺流程:
[0066] 风机叶轮精加工→表面处理→钢制卡子焊接→整体清理→组装粘贴陶瓷块[0067] 1.风机叶轮精加工
[0068] 风机叶轮按图纸技术要求进行整体校型并精加工。
[0069] 2.风机叶轮表面处理
[0070] 风机叶轮在组合焊接钢制卡子前，采用打砂、
喷丸、喷淋香蕉水等方法将叶轮需镶嵌陶瓷的部位的各种污物清理干净。
[0071] 3.镶嵌钢制卡子组合与焊接
[0072] 镶嵌钢制卡子按布局图采用定位工装进行组合塞焊。
[0073] 4.镶嵌陶瓷块的组装粘贴
[0074] 选用FSN-12作粘接剂，调配粘接剂，并均匀将粘接剂刮抹在相邻钢制卡子之间和钢制卡子表面。将各规格类型楔形陶瓷块滑动安装，相邻两排陶瓷块进行错位。
[0075] 本发明所述的风机镶嵌陶瓷制备方法具有以下优点：
[0076] ①风机镶嵌陶瓷既能满足工况耐磨，耐高温(温度低于320℃)，耐冲击要求，又能解决粘贴陶瓷易脱落的瓶颈。
[0077] ②镶嵌陶瓷块和钢制陶瓷卡子楔形设计，安装容易，使用即便粘接剂老化，陶瓷块也不容易脱落，安全可靠性好。
[0078] ③极大程度上增加了风机使用寿命，方便通风机后期修复处理及风机再制造。
[0079] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
