[发明专利]一种聚氨酯在泵及泵零件镶嵌注射涂敷工艺方法

说明书

泵过流部件高耐磨复合材料研制与应用是根据目前固液两相流泵使用中存在严重冲蚀、汽蚀、腐蚀，导致泵的使用寿命与效率明显降低的问题，由企业根据市场需求进行自主开发的自选项目。

本项目在研究分析国内外现有泵用耐磨蚀材料的基础上，经反复试验，最终选用以聚氨酯作为新材料的基体，研制出聚氨酯复合材料，具备刚柔结合的特性，耐磨蚀性能大幅提高。并采用镶嵌注射工艺，表面涂敷工艺，将其应用于叶轮、蜗壳等泵过流部件，较传统的涂覆、喷涂等工艺形成的过流部件表面尺寸精度提高，粗糙度降低，摩擦阻力减小，可显著提高两相流泵的使用寿命与效率。

主要技术性能指标：

项目指标邵尔硬度，A≥94拉伸强度，MPa≥58撕裂强度，KN/m≥75.0耐水性合格磨耗量，％≤0.250

创新性：

(1)研制出聚氨酯复合材料，具有优异的耐磨蚀性能和力学性能，可提高两相流泵的使用寿命。

(2)采用镶嵌注射工艺，将该复合材料包覆于泵过流部件金属基体的表面，实现了泵过流部件的一次成型，并解决了耐磨层与金属基体结合强度的难题。

(3)采用涂敷工艺，将对企业频繁更换泵过流部件进行涂敷维修，提高泵产品的使用效率，具有良好的经济、社会和环境效益，推广应用前景广阔。

本项目研制的复合材料过流部件已经在生产现场进行了多次试用，进行实地检验，经过了不同恶劣环境下的两相流磨蚀检验。在中原黄金冶炼厂100℃、含沙量50％、沙粒粒径0.5mm、液体含有稀硫酸的固液两相流介质环境下使用，较其原来使用的合金泵、工程塑料泵、衬胶泵延长寿命3倍以上；在黄河及渭河沿线进行抽沙、排沙使用，较原来使用的泥沙泵延长使用寿命4-10倍。可大幅度减少因更换或维修泵造成的生产作业中断及关联损失，降低使用成本，提高泵的作业效率。

该研究成果为延长两相流泵过流部件的寿命提供了一种新的技术方案，可广泛应用于渣浆泵、砂泵、泥浆泵、污水泵等，推广应用前景广阔。

固液两相流泵可广泛用于矿山，电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有磨蚀性固体颗粒的浆体。如冶金选矿厂的矿浆输送、火电厂的水力除灰、洗煤厂煤浆及重介输送、疏浚河道、河流清淤等。在化工行业，也可输送一些含有结晶的腐蚀性浆体，固液两相流泵使用中的磨蚀一直是困扰行业的技术难题。由于泵的磨蚀，用户必须进行不断的更换和修复，降低了泵的使用寿命和生产作业效率。据统计，中国每年仅渣浆泵和污水泵的生产量在100万台左右，有非常惊人的市场需求量。

本项目研制开发的聚氨酯复合材料，具有优异的耐磨蚀性能和力学性能，可显著提高两相流泵的使用寿命。同时采用镶嵌注射工艺，将该复合材料包覆于泵过流部件金属基体的表面，实现了泵过流部件的一次成型，并解决了耐磨层与金属基体结合强度的难题。也可采用表面涂敷工艺，将其应用于叶轮、蜗壳等泵过流部件，该工艺形成的过流部件表面尺寸精度提高，粗糙度降低，摩擦阻力减小，可显著提高两相流泵的使用寿命与效率。经过在各种恶劣环境下的固液两相流体中试用，具有优异的耐磨蚀性能，可提高固液两相流泵的使用寿命3-10倍，可广泛应用于渣浆泵、砂泵、泥浆泵、污水泵等。