專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法。技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中各種泵體的缸套主要有金屬缸套、合金內(nèi)襯缸套及陶瓷內(nèi)襯缸套等。金屬缸套防腐、耐磨性差，在地質(zhì)勘探、石油鉆井等領(lǐng)域基本上已被淘汰。合金內(nèi)襯缸套由于采用耐磨合金作內(nèi)襯，防腐、耐磨性能有了一定的提高，但由于石油鉆探過(guò)程中所用泥漿泵輸送的介質(zhì)酸堿性大，并含有部分沙粒，缸套最長(zhǎng)也只能使用iooo小時(shí)左右，且更換缸套費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響工作效率。陶瓷內(nèi)襯缸套是至今為止較為理想的泥漿泵缸套，其結(jié)構(gòu)是將單獨(dú)制造加工的陶瓷內(nèi)襯熱裝在鋼套中，在提高缸套防腐、耐磨性上有所突破，但由于其陶瓷內(nèi)襯必須單獨(dú)制造加工，其壁厚一般〉lcm，且熱裝在鋼套中，使陶瓷內(nèi)襯與鋼套之間存在難以消除的間隙，導(dǎo)致陶瓷內(nèi)襯耐沖擊性較差，因此其使用壽命只有3000小時(shí)左右。加之陶瓷內(nèi)襯單獨(dú)制造加工，熱裝工藝復(fù)雜，因此其生產(chǎn)成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法，在鋼套內(nèi)壁燒結(jié)一層薄壁陶瓷，在保證缸套防腐、耐磨性不變的前提下，大幅度提高缸套的使用壽命，有效降低生產(chǎn)成本。經(jīng)試驗(yàn)可使普通缸套的使用壽命提高五至十倍。且普通缸套在磨損不能使用的情況下，一回收后進(jìn)行加工處理制成金屬陶瓷復(fù)合缸套，其防腐、耐磨性禾卩使用壽命與新的金屬陶瓷復(fù)合缸套基本相同，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法，首先將金屬缸套水平固定在離心機(jī)上，然后將可燃金屬陶瓷混合粉料加入缸套內(nèi)腔，并在缸套的兩端固定擋圈；啟動(dòng)離心機(jī)帶動(dòng)金屬缸套高速旋轉(zhuǎn)，使金屬陶瓷混合粉料均勻附著在缸套內(nèi)壁上，點(diǎn)燃金屬陶瓷混合粉料使其與金屬缸套內(nèi)壁熔化成一體，將金屬陶瓷混合粉料均勻燒結(jié)在缸套內(nèi)壁上，在缸套內(nèi)壁形成一'層薄壁陶瓷層，關(guān)閉離心機(jī)，金屬缸套減速旋轉(zhuǎn)并自然冷卻，使薄壁陶瓷層固化在缸套內(nèi)壁上與缸套成為一體；對(duì)冷卻后的缸套內(nèi)腔航磨加工，達(dá)到要求尺寸后，以腔空為基準(zhǔn)，精車(chē)外圓后進(jìn)行防腐處理。具體工藝步驟①采用離心澆鑄方式生產(chǎn)缸體毛胚，將毛胚粗加工成金屬缸套，且金屬缸套的外徑>成品缸套外徑3-4mm，內(nèi)徑>成品缸套內(nèi)徑4-5mm;②將金屬缸套水平固定在離心機(jī)上，然后將可燃金屬陶瓷混合粉料加入缸套內(nèi)腔，并在缸套的兩端固定擋圈；③啟動(dòng)離心機(jī)帶動(dòng)金屬缸套高速旋轉(zhuǎn)使缸套內(nèi)壁線速度達(dá)到300—600米/分，此時(shí)金屬陶瓷混合粉料均勻附著在缸套內(nèi)壁上；④點(diǎn)燃金屬陶瓷混合粉料高溫燃燒3—5秒，金屬缸套內(nèi)腔瞬間溫度達(dá)到3000-3200°C，將金屬陶瓷混合粉料與金屬缸套內(nèi)壁熔化，使金屬陶瓷混合粉料均勻燒結(jié)在缸套內(nèi)壁上，在缸套內(nèi)壁形成2—3ram薄壁陶瓷層；⑤高溫運(yùn)轉(zhuǎn)3—5分鐘后關(guān)閉離心機(jī)，金屬缸套減速旋轉(zhuǎn)并自然冷卻，使薄壁陶瓷層固化在缸套內(nèi)壁上與缸套成為一體；⑥對(duì)冷卻后的缸套內(nèi)腔航磨加工，達(dá)到要求尺寸后，以腔空為基準(zhǔn)，精車(chē)外圓后進(jìn)行防腐處理。所述可燃金屬陶瓷混合粉料由下述重量比的原料組成Fe20340—65%，Si0215—30%，A120:,15-30%。所述可燃金屬陶瓷混合粉料由下述重量比的原料組成Fe20340—65%，Zr0215—30%，A120315-30%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果1、本發(fā)明采用燒結(jié)工藝在金屬缸套內(nèi)壁圓化一層厚度為2-3mm的陶瓷內(nèi)襯，使陶瓷內(nèi)襯與金屬缸套內(nèi)壁固為一體，二者之間無(wú)間隙，因此其耐熱、耐腐蝕性完全達(dá)到了陶瓷內(nèi)襯缸套的水平，并克服了陶瓷內(nèi)襯缸套耐沖擊性較差的缺陷，抗沖擊性完全滿足石油泥漿泵缸套的要求，大幅提高了缸套的使用壽命。經(jīng)試驗(yàn)可使普通缸套的壽命提高五至十倍。2、本發(fā)明采用燒結(jié)工藝在金屬缸套內(nèi)壁固化一層陶瓷內(nèi)襯，加工工藝簡(jiǎn)單可行，能有效降低生產(chǎn)成本。3、本發(fā)明可對(duì)內(nèi)壁磨損不能使用的金屬缸套回收加工處理，在其內(nèi)壁固化一層陶瓷內(nèi)襯，使其防腐、耐磨性和使用壽命與新的金屬陶瓷復(fù)合缸套基本相同，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。圖1為本發(fā)明離心機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式結(jié)合圖l描述本發(fā)明的實(shí)施例。1、工藝步驟①采用離心澆鑄方式生產(chǎn)缸體毛胚，將毛胚粗加工成金屬缸套，且金屬缸套的外徑〉成品缸套外徑3-4mm，內(nèi)徑>成品缸套內(nèi)徑4-5mm;②將金屬缸套2水平固定在離心機(jī)1上，然后將可燃金屬陶瓷混合粉料加入缸套內(nèi)腔，并在缸套的兩端固定擋圈3;③啟動(dòng)離心機(jī)帶動(dòng)金屬缸套高速旋轉(zhuǎn)使缸套內(nèi)壁線速度達(dá)到300—600米/分，此時(shí)金屬陶瓷混合粉料均勻附著在缸套內(nèi)壁上；④點(diǎn)燃金屬陶瓷混合粉料高溫燃燒3—5秒，金屬缸套內(nèi)腔瞬間溫度達(dá)到3000-3200°C，將金屬陶瓷混合粉料與金屬缸套內(nèi)壁熔化，使金屬陶瓷混合粉料均勻燒結(jié)在缸套內(nèi)壁上，在缸套內(nèi)壁形成2—3mm薄壁陶瓷層4;⑤高溫運(yùn)轉(zhuǎn)3_5分鐘后關(guān)閉離心機(jī)，金屬缸套減速旋轉(zhuǎn)并自然冷卻，使薄壁陶瓷層固化在缸套內(nèi)壁上與缸套成為一體；⑥對(duì)冷卻后的缸套內(nèi)腔航磨(垂直磨削)加工，達(dá)到要求尺寸后，以內(nèi)腔軸線為基準(zhǔn)，精車(chē)外圓后進(jìn)行防腐處理。2、所述可燃金屬陶瓷混合粉料由下述重量百分比的工業(yè)原料均勻混合而<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注FeA粉、Si02粉、Al力3粉、Zr02粉均為工業(yè)級(jí)原料。權(quán)利要求1.一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法，其特征是將金屬缸套水平固定在離心機(jī)上，然后將可燃金屬陶瓷混合粉料加入缸套內(nèi)腔，并在缸套的兩端固定擋圈；啟動(dòng)離心機(jī)帶動(dòng)金屬缸套高速旋轉(zhuǎn)，使金屬陶瓷混合粉料均勻附著在缸套內(nèi)壁上，點(diǎn)燃金屬陶瓷混合粉料使其與金屬缸套內(nèi)壁熔化成一體，將金屬陶瓷混合粉料均勻燒結(jié)在缸套內(nèi)壁上，在缸套內(nèi)壁形成一層薄壁陶瓷層，關(guān)閉離心機(jī)，金屬缸套減速旋轉(zhuǎn)并自然冷卻，使薄壁陶瓷層固化在缸套內(nèi)壁上與缸套成為一體；對(duì)冷卻后的缸套內(nèi)腔航磨加工，達(dá)到要求尺寸后，以腔空為基準(zhǔn)，精車(chē)外圓后進(jìn)行防腐處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法，其特征是①采用離心澆鑄方式生產(chǎn)缸體毛胚，將毛胚粗加工成金屬缸套，且金屬缸套的外徑〉成品缸套外徑3-4mm，內(nèi)徑〉成品缸套內(nèi)徑4-5mm;②將金屬缸套水平固定在離心機(jī)上，然后將可燃金屬陶瓷混合粉料加入缸套內(nèi)腔，并在缸套的兩端固定擋圈；③啟動(dòng)離心機(jī)帶動(dòng)金屬缸套高速旋轉(zhuǎn)使缸套內(nèi)壁線速度達(dá)到300—600米/分，此時(shí)金屬陶瓷混合粉料均勻附著在缸套內(nèi)壁上；④點(diǎn)燃金屬陶瓷混合粉料高溫燃燒3—5秒，金屬缸套內(nèi)腔瞬間溫度達(dá)到3000-3200'C，將金屬陶瓷混合粉料與金屬缸套內(nèi)壁熔化，使金屬陶瓷混合粉料均勻燒結(jié)在缸套內(nèi)壁上，在缸套內(nèi)壁形成2—3mra薄壁陶瓷層；⑤高溫運(yùn)轉(zhuǎn)3—5分鐘后關(guān)閉離心機(jī)，金屬缸套減速旋轉(zhuǎn)并自然冷卻，使薄壁陶瓷層固化在缸套內(nèi)壁上與缸套成為一體；⑥對(duì)冷卻后的缸套內(nèi)腔航磨加工，達(dá)到要求尺寸后，以腔空為基準(zhǔn)，精車(chē)外圓后進(jìn)行防腐處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法，其特征是所述可燃金屬陶瓷混合粉料由下述重量比的原料組成Fe必，40—65%，Si0215—30%，A120:,15-30%。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法，其特征是所述可燃金屬陶瓷混合粉料由下述重量比的原料組成Fe20:,40—65%，Zr0215—30%，Al20:i15-30%。全文摘要一種金屬陶瓷復(fù)合缸套的加工方法，首先將金屬缸套水平固定在離心機(jī)上，然后將可燃金屬陶瓷混合粉料加入缸套內(nèi)腔，啟動(dòng)離心機(jī)帶動(dòng)金屬缸套高速旋轉(zhuǎn)，使金屬陶瓷混合粉料均勻附著在缸套內(nèi)壁上；點(diǎn)燃金屬陶瓷混合粉料將其均勻燒結(jié)在缸套內(nèi)壁上形成一層薄壁陶瓷層，關(guān)閉離心機(jī)，金屬缸套減速旋轉(zhuǎn)并自然冷卻，使薄壁陶瓷層固化在缸套內(nèi)壁上與缸套成為一體；對(duì)冷卻后的缸套內(nèi)腔航磨加工，達(dá)到要求尺寸后，以腔空為基準(zhǔn)，精車(chē)外圓后進(jìn)行防腐處理。本發(fā)明采用燒結(jié)工藝在金屬缸套內(nèi)壁固化一層厚度為2-3mm的陶瓷內(nèi)襯，其耐熱、耐腐蝕性、抗沖擊性完全滿足石油泥漿泵缸套的要求，大幅提高了缸套的使用壽命。經(jīng)試驗(yàn)可使普通缸套的壽命提高五至十倍。文檔編號(hào)C23D5/00GK101397664SQ20081023212公開(kāi)日2009年4月1日申請(qǐng)日期2008年10月29日優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日發(fā)明者干振卿,張志忠,陳新發(fā)申請(qǐng)人:張志忠