1、ICS 27.140备案号：P55中 华 人 民 共 和 国 水 利 行 业 标 准SL-水泵磨蚀防护技术规范Technical specifications for protection of pump against abrasion and cavitations（征求意见稿）请将你们发现的有关专利的内容和支持性文件随意见一并返回。-发布 -实施中 华 人 民 共 和 国 水 利 部 发 布附件 3SL目 次前 言 .II1 范围 .12 规范性引用文件 .13 术语和定义 .24 磨蚀防护主要技术途径与基本原则 .25 综合防护措施 .35.1 设计 35.2 制造 45.3 安装 4
2、5.4 运行维护 46 磨蚀防护工艺 .56.1 涂装 56.2 热喷涂 66.3 激光熔覆 86.4 堆焊 96.5 喷焊 117 磨蚀防护性能检测与评定 .127.1 磨蚀防护性能检测 127.2 磨蚀防护性能评定 13附录 A14附录 B15SL前 言根据水利部水利行业标准制修订计划安排，按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写的要求编制本标准。本标准共 7 章 2 个附录，主要内容包括：范围；规范性引用文件；术语和定义；磨蚀防护主要技术途径与基本原则；综合防护措施；磨蚀防护工艺；磨蚀防护性能检测与评定。本标准的附录 A 均为规范性附录，附录 B 为
3、资料性附录。本标准批准部门：中华人民共和国水利部。本标准主管机构：水利部国际合作与科技司本标准主持机构：水利部综合事业局。本标准解释单位：水利部综合事业局。本标准主编单位：水利部产品质量标准研究所。本标准参编单位：本标准出版、发行单位：中国水利水电出版社。本标准主要起草人：本标准审查会议技术负责人：本标准体例格式审查人：SL1水泵磨蚀防护技术规范1 范围本标准规定了大中型泵站水泵磨蚀防护主要方法与基本原则、综合防护措施及性能检测与评定的有关技术要求。本标准适用于大中型泵站水泵的磨蚀防护，小型泵站水泵可以参照使用。2 规范性引用文件以下文件对本文件的引用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日
4、期的版本适用于本文件。凡不是注日期的引用文件，仅最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验第 1 部分：试验方法GB/T 4340.1 金属材料维氏硬度试验 第 1 部分：试验方法GB/T 8642 热喷涂抗拉结合强度的测定GB/T 8923.1 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第 1 部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB/T 9286 色漆和清漆 漆膜的划格试验GB/T 9443 铸钢件渗透检测GB/T 9444 铸钢件磁粉检测GB/T13006 离心泵、混流泵和轴流泵汽蚀余量GB/T 130
5、08 混流泵、轴流泵技术条件GB/T 16907 离心泵技术条件 (类)GB/T 17850.3 涂装涂料前钢材表面处理喷射清理用非金属磨料的技术要求 铜精炼渣GB/T 17854 埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂GB/T 18838.3 涂装涂料前钢材表面处理 喷射清理用金属磨料的技术要求 第 3 部分：高碳铸钢丸和砂GB/T 19824 热喷涂操作人员考核要求GB 28662 钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准GB 50235 工业金属管道工程施工规范GB 50275 风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范DL/T 679 焊工技术考核规程JB 3223 焊接材料质量管理规程HB 7751 爆炸
6、喷涂涂层结合强度试验方法SL 317 泵站设备安装及验收规范SL2ISO TR 26946 热喷涂涂层孔隙率测定方法3 术语和定义3.1金属陶瓷 ceramet 陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的复合材料。3.2 涂装 coating将有机或无机材料涂装到工件表面形成保护涂层。3.3 氧气超音速热喷涂 high velocity oxygen-fuel thermal spray 采用氧-燃料形成超音速焰流喷涂制备防磨蚀涂层的工艺方法。3.4 大气超音速热喷涂 high velocity air-fuel thermal spray 采用大气-燃料形成超音速焰流喷涂制备防磨蚀涂层的工艺方法。3
7、.5 封闭材料 sealing material用以渗入、填充金属层孔隙并起到封闭作用的材料。3.6 磨损强度 attrition strength在汽蚀、泥沙磨损或者汽蚀和泥沙磨损共同作用下，单位时间内材料的损失量。3.7 抗磨损强度 resistance to abrasion 磨损强度的倒数，反映材料的抗磨损性能.3.8 沙粒特性 Sand grain characteristics泥沙颗粒的几何、物理等特性，如沙粒形状、沙粒尺寸、沙粒的矿物组成成份、沙粒硬度和沙粒比重等。4 磨蚀防护主要技术途径与基本原则4.1 大中型泵站水泵的防磨蚀设计应在工程设计时同时提出。防磨蚀措施的选择应从水泵
8、的使用寿命、维修难易程度、河流含沙量、沙粒特性、历年磨蚀强度、投资金额等因素综合考虑。磨蚀防护措施应合理、先进、经济。4.2 水泵磨蚀防护应选用经过工程实践证明效果良好的防护材料及施工工艺。SL34.3 新建、扩建或改建泵站的水泵，应根据水泵汽蚀余量以及扬程、河流多年平均泥沙含量、沙粒特性等初步判断水泵过流部件的磨蚀强度，确定需要防护的部件或部位以及所采用的防护措施。水泵各部位的磨蚀防护施工工艺及材料选择参见附录 B。4.4 已运行泵站的水泵，应根据运行资料和磨蚀强度及磨蚀部位的观测结果，选择合适的防护措施。水泵各部位的磨蚀防护施工工艺及材料选择参见附录 B。4.5 预期磨蚀强度为轻度的水泵，
9、可通过优化设计及合理选用基材，以延长维修周期和使用寿命；磨蚀强度为中度以上的水泵，对可能发生磨蚀的主要部位采用相应的磨蚀防护工艺。水泵各部位的磨蚀防护施工工艺及材料选择参见附录 B。5 综合防护措施5.1 设计5.1.1 在泵站的水工设计中，应根据河流泥沙、地势等情况，宜采取以下措施减少过机泥沙量：a）应在沉淀池段上设置自然沉淀池、排沙沟、电动排沙闸、溢流堰、进水室等；b）沉淀池底板应采用两边向中央排沙沟倾斜，使泥沙集中沉淀于冲沙沟，用一定的流量将泥沙冲出排沙沟。5.1.2 基材选择基材应具备结构致密、韧性强、质量均一、足够的耐疲劳性能，以及良好的可加工性和可焊性能。铸件的要求应符合GB/T
10、13008 及GB/T 16907中的有关规定。水泵各部位常用基材宜选用附录 B中的材料。5.1.3 选型及防磨结构设计5.1.3.1 在泵站的水工设计中，在选定一种机型或型号时，还应对采用不同参数（扬程、流量、转速、沙粒特性、管路布置）的方案与磨蚀的关系进行比较与论证。5.1.3.2 在轴套上应增加一个防磨损套，使防磨损套与泵体之间保持相对静止，减少轴套与泵体之间的磨损。5.1.3.3 在叶轮上应增加耐磨口环减少叶轮磨损。5.1.4 防汽蚀设计5.1.4.1 提高泵本身抗汽蚀性能，降低必须汽蚀余量。a) 应合理设计叶轮进口几何尺寸，尽可能的增大叶轮入口直径及叶轮入口宽度，降低叶轮进口流速。b
11、) 宜改进水泵的结构形式，条件允许情况下，可将单吸叶轮改进为双吸式叶轮，使水泵叶轮进口的流量减小一半，降低进口流速，提高水泵抗汽蚀能力。c）增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径；d）叶片进口边适当的加长与扭曲，并选择适当的叶片数与冲角；5.1.4.4 合理确定吸入装置，降低吸入段阻力损失，提高有效汽蚀余量。SL4a）合理确定几何安装高度，在满足实际“所需扬程的条件下，尽可能的降低水泵的吸入高度，必要时采取倒灌；b）减小水平进口管路的长度，使吸入管长最短；c）尽量增大进口管路的直径，减少进口管路弯管和变径等；d）可采用在主叶轮前装诱导轮、采用双重翼叶轮、设置前置泵等形式；e）除底阀外尽量不将调节阀门设
12、置在进口管路上。5.1.4.5 在水泵设计时应采用防汽蚀能力强的基体材料及防护层材料。5.1.4.6 应尽量降低叶轮叶片表面的粗糙度，提高其表面质量。5.2 制造5.2.1 混流泵、轴流泵的制造加工应满足 GB/T 13008 的有关要求，离心泵的制造加工应符合 GB/T 16907 的有关要求；5.2.2 水泵叶轮入口处宜采用机加工成圆弧状倒角；叶轮加工完成后，应进行静平衡试验，精度等级不低于 G6.3，加工后的表面不应有肉眼可见的铸造缩孔、气孔或夹杂。叶片流道出口，由机加工成型，应手工锉掉飞边毛刺，同时锉平盖板边缘因车刀挤压成型的卷口；蜗壳式泵的泵体入口（隔舌） ，宜铸造成型；导叶式泵的泵
13、体入口，宜机加工成型；泵体出口，宜铸造成型；5.2.3 水泵过流部件的表面型线应有良好的光洁度，易磨损部位的表面粗糙度不应大于 Ra3.2；5.2.4 水泵叶轮流道应平整光滑，应避免流道内特别是在流速较高的部位出现各种接缝、凸起、凹陷、台阶等不平整现象。5.3 安装5.3.1 水泵的安装应按 GB50275 的规定执行，涉及水泵过流部件的安装质量应从严控制。5.3.2 管道的安装应符合 GB50235 的有关规定。5.3.2 水泵和电动机安装前应进行全面清理和检查，对与安装有关的尺寸及配合工差应进行校核，部件装备应注意配合标记，安装时，各金属滑动面应清除毛刺并涂油脂。5.3.3 水泵和电动机安
14、装时，应以泵轴或电动机轴为基准，其纵向、横向安装水平偏差不应大于0.05/1000。5.3.4 水泵安装时应严格按照设计要求，控制叶轮各部位（包括导叶与泵壳径向间隙、密封环与叶轮的间隙、导叶衬套与叶轮间隙等）之间的间隙。5.4 运行维护5.4.1 水泵在投运后应定期检查，如每年停机检查一次。5.4.2 运行中如果发现异常或运行参数有较大变化时，应分析是否与磨蚀破坏有关，必要时宜停机检查。5.4.3 发现水泵发生磨蚀破坏后，应进行磨蚀面积和深度的检测，分析磨蚀原因，并采取措施。5.4.4 未采用防护涂层的部件，表面磨蚀坑洞宜采用防护涂层、堆焊等工艺进行修复；已采用防护涂层SL5的部件，基材表面的
15、磨蚀坑洞宜采用堆焊等工艺进行修复，并应采用原磨蚀防护工艺进行涂层修补。5.4.5 在使用期间水泵的运行性能等指标应符合下列要求：a）因磨蚀导致的水泵效率降低不宜超过 2%；b）其他参数相同的条件下，因磨蚀导致的水泵出力降低不应超过 2%。5.4.6 在使用寿命期内水泵的磨损量指标应符合下列要求：a）水泵普遍磨损的最大深度不宜超过 4mm。局部磨损的最大深度不宜超过 5mm。各过流部件允许的磨损深度应不危及水泵的安全运行；b）各类止漏装置的间隙的扩大不应超过设计间隙的一倍以上；c）对采用磨蚀防护涂层的部件，涂层破坏的面积不应超过全部涂装面积的 5%。涂层脱落或破坏处的基材不应发生严重的侵害。6
16、磨蚀防护工艺6.1 涂装6.1.1 一般要求6.1.1.1 非金属涂层防磨蚀涂料宜选用如下材料：环氧金刚砂、聚氨酯橡胶等。6.1.1.2 涂装前应制定详细的技术实施方案，施工人员应经过技术培训后方可上岗。6.1.1.3 涂装涂装前应对涂料的名称、型号、说明书等进行检查，确定是否符合设计规定。6.1.1.4 涂装前，应对不涂装或暂不涂装的部分进行遮蔽。6.1.2 非金属涂装前基材表面预处理应按照附录 A 中的要求进行，并应对基体表面预处理的质量进行检验。6.1.3 涂装施工要求6.1.3.1 表面预处理后，水泵表面应及时进行涂装。在潮湿或工业大气等环境条件下，应在 1h 内涂装完毕；在湿度不大于
17、 85%的条件下，最长不应超过 4h。6.1.3.2 涂装施工可采用刷涂、滚涂、镘涂、空气喷涂和高压无气喷涂等方法。宜根据涂料的性能、施工条件和被涂工件的形状进行选择。6.1.3.3 涂装施工的工具应保持干燥、清洁。涂装作业应在清洁环境更中进行。6.1.3.4 涂装层应由底层、中间层和面层组成；底层应具备与基材良好的粘接性能，面层应具有良好的抗磨蚀性和耐水性。6.1.3.5 涂料在干燥过程中，应保持周围环境清洁，防止被灰尘、雨、水等物污染。6.1.4 涂装层质量检验及要求6.1.4.1 外观及缺陷检验涂料的底层、中间层和面层不应有咬底、裂纹、针孔、分层剥落、漏涂和返锈等缺陷。6.1.4.2 厚
18、度检验涂料的底层、中间层和面层的层数应符合设计规定。当涂料总厚度不够时，可增加面漆层数。SL6涂料层的设计厚度应为 1mm-3mm，允许误差应控制在 15%以内。涂料层干燥后应用污损涂层测厚仪进行干膜厚度的测量，85% 以上测点的厚度应达到设计要求，其最小厚度应不低于设计厚度的 85%。对有最大干膜厚度要求的涂层，应满足相关要求。6.1.4.3 附着力检验涂料附着力应不低于 30MPa，涂料干燥固化后对其附着力进行检测应采用划格法或拉开法进行。划格法按照 GB/T 9286 进行，拉开法按 GB/T 8642 进行。这两种附着力检查均为破坏性检验，宜在施工的同时制作测试试样。如须在工件上进行，
19、应选择非重要部位，检测后应尽快修补。6.1.4.4 其他要求水泵零部件涂装后应满足其装配要求。6.2 热喷涂6.2.1 一般要求6.2.1.1 宜采用超音速火焰喷涂（HVOF）或大气超音速火焰喷涂（HVAF）等喷涂设备。并应采用六轴机械手与回转台等实现曲面加工。主设备及其辅助设备应具有参数稳定、调节灵活、安全可靠等性能要求。6.2.1.2 喷涂材料宜选用如下材料：纳米稀土改性碳化钨、钴铬-碳化钨、镍铬-碳化铬等。喷涂材料应纯净、无杂质，且具有制造厂的质量合格证书。粉末的型号、批次应符合设计规定，产品质量应符合设计时要求的质量标准。6.2.1.3 应对使用的喷涂粉末进行烘干。烘干温度应为 801
20、00，恒温时间应不小于 1h，确保粉末干燥。6.2.1.4 喷涂工作人员应包括喷涂技术人员、喷涂工和喷涂检验人员，对喷涂工作人员的要求如下：a）喷涂技术人员应具有一定专业技术水平和较丰富实践经验。熟悉并认真执行本标准，结合实际情况编制喷涂工艺方案，负责记录、检查、整理喷涂技术资料等；b）喷涂工应按照GB/T 19824 的规定考核，并取得热喷涂工合格证书。喷涂前应掌握喷涂设备的使用方法、水泵的结构和基材材料成分、喷涂材料的性能等，严格按照给定的喷涂工艺和喷涂技术措施进行喷涂；c）喷涂检验人员应熟练掌握涂层性能指标检测方法，并具有相应检验项目的资格。6.2.1.5 安全要求和环境条件如下：a）喷
21、涂工作应遵守安全、防护、防火、隔音、除尘等规程的有关规定；b)施工现场应有密闭隔音装置，噪音降低至 85 分贝以下，满足 GB 12348 的要求；c）施工现场应有通风除尘设备，排放的颗粒物不得超过 GB 28662 规定的 50mg/m3；d）施工环境温度应为 1030，环境湿度不应大于 60%，工作环境的大气温度应高于气温 5或基体的温度应高于大气露点 3。SL76.2.2 喷涂施工前对基材表面的预处理应按照附录 A 的要求进行，并应对基体表面预处理的质量进行检验。6.2.3 喷涂前应进行如下措施：a）喷涂前应对确定需进行喷涂的部件的材质成分、表面硬度、结构尺寸等应有原始记录；b）喷涂前应
22、对不涂装或暂不涂装的部分进行遮蔽。6.2.4 喷涂施工要求6.2.4.1 喷涂施工与表面预处理的间隔时间应尽可能缩短。在潮湿或工业大气等环境条件下，应在 1h内喷涂完毕，在湿度不大于 60%的条件下，最长不应超过 4h。6.2.4.2 喷涂用的气体应清洁、干燥。6.2.4.3 喷涂过程中喷枪应尽可能与基体表面垂直，火焰焰流与基体表面的夹角应为 6090。6.2.4.4 喷涂施工首先应在不送粉的情况下利用喷涂焰流对基体进行预热，预热温度宜控制在 60100。6.2.4.5 喷涂施工过程中，每行涂层边缘的搭接宽度应保持一致，搭接范围应为每行涂层宽度的1/41/3。6.2.4.6 喷涂施工过程中涂层
23、厚度应均匀，不应漏喷和误喷。6.2.4.7 涂层检查合格后，采用树脂类封闭涂料对涂层进行封闭处理，涂料封闭宜采用刷涂或高压无气喷涂的方式施工。6.2.5 涂层质量检验及要求6.2.5.1 外观检验喷涂后表面应均匀一致，无气孔或基体裸露的斑点，没有附着不牢的金属熔融颗粒和影响涂层使用寿命及应用的缺陷。6.2.5.2 表面粗糙度检验涂层的表面粗糙度应低于 6.3m 。有表面粗糙度等级要求的部件，应按照设计要求进行打磨抛光。6.2.5.3 涂层厚度检验涂层的总厚度宜控制在 200m400m，单遍喷涂的涂层厚度应控制在 10m15m，误差应控制在10% 以内。应采用电子测厚仪对涂层进行无损测厚，应按照
24、每平方米不少于 8 个点进行测量，100% 的测试点厚度应达到设计要求。6.2.5.4 金相检验应在正式喷涂施工前以及施工过程中分别喷涂不少于 3 件测试试样，用于金相检验。涂层的显微组织应致密，无分层和裂纹现象。并应按照标准 ISO TR 26946 中规定的方法进行孔隙率测试分析，水泵抗磨蚀金属陶瓷涂层的孔隙率应低于 0.5%。6.2.5.5 硬度检验SL8应在正式喷涂施工前以及施工过程中分别喷涂不少于 3 件测试试样，用于硬度检验。应按照 GB/T 4340.2 检验涂层的硬度，应在试样上至少测试 10 点数据。最低测试维氏硬度值不应低于 1200HV0.2。6.2.5.6 结合强度检验
25、水泵防磨蚀金属陶瓷涂层的结合强度应不应低于 70MPa。测试应按照 GB/T 8642 或 HB7751 进行。宜使用符合 GB/T 16825 要求，并能满足静态加载条件，准确度不低于1%的拉力试验机。应在 5 个以上的试样上进行测试。6.2.5.7 其他要求水泵零部件喷涂后应满足其装配要求。6.3 激光熔覆6.3.1 一般要求6.3.1.1 宜选用半导体或光纤柔性激光加工技术，并应采用六轴机械手与回转台等实现曲面加工。主设备及其辅助设备应具有参数稳定、调节灵活、安全可靠等性能要求。6.3.1.2 熔覆材料宜选用如下材料：钴基碳化钨、镍基碳化钨等。喷涂材料应纯净、无杂质，且具有制造厂的质量合
26、格证书。粉末的型号、批次应符合设计规定，产品质量应符合设计时要求的质量标准。6.3.1.3 应对使用的熔覆粉末进行烘干。烘干温度应为 80100，恒温时间应不应小于 1h，确保粉末干燥。6.3.1.4 工件的厚度应在 30mm 以上，否则容易变形。6.3.1.5 工作人员应具有一定专业技术水平和较丰富实践经验。熟悉并认真执行本标准，结合实际情况编制激光熔覆工艺方案。负责记录、检查、整理激光熔覆技术资料等。6.3.1.5 安全要求和环境条件应满足以下要求：a）必应遵守安全、防护等规程的有关规定；b）观察激光熔覆过程时须佩带专门的护目镜，并不得靠近 1.5 米以内；c）环境温度不应低于 5，否则应
27、采取相应措施。6.3.2 激光熔覆施工及要求6.3.2.1 熔覆前应采用打磨抛光等方式去除工件表面的氧化皮、锈、污垢等附着物。应按照附录 A.1 的要求进行表面清洗除油。处理后的表面清洁度应不应低于 GB/T 8923.1 中规定的 Sa2.5 级。6.3.2.2 熔覆前非激光熔覆区域应进行遮蔽，激光熔覆区应与非熔覆区做好过渡。6.3.2.3 熔覆前应对工件进行预热，预热温度应在 200300左右，预热过程中应防止温度过高而导致除锈表面产生氧化层。6.3.2.4 正确调整激光功率、激光与送粉焦距、熔覆角度、送粉量、喷枪与工件的相对移动速度、搭接率。6.3.2.5 激光熔覆过程中，每一遍熔覆后应
28、暂停对工件进行冷却，并检查熔覆层质量。SL96.3.3 质量检验及修复6.3.3.1 外观及缺陷检验目测或放大镜检查熔覆层外观质量，其表面应平整、光滑、无气孔、裂纹、塌陷及夹渣等缺陷。激光熔覆过程中如果发现气孔，应及时进行局部修补。如果发现裂纹，应及时进行打磨，直到无裂纹为止，并及时进行局部修补。6.3.3.2 厚度检测熔覆层总厚度宜控制在 0.5mm1mm，宜采用无损测厚仪检测其厚度。应按照每平方米不少于 8个点进行测量，100%的测试点的最低厚度应达到设计要求。6.3.3.3 硬度检验应至少测试 10 点数据，最低测试维氏硬度值不应低于 800HV0.2，平均维氏硬度值应不应低于850HV
29、0.2。当熔覆层硬度未超出洛氏硬度测试上限时，可按照 GB/T 230.1 进行。当熔覆层硬度超出洛氏硬度测试上限时，应按照 GB/T 4340.1 进行。6.3.3.4 其他要求应在激光熔覆施工过程中加工不少于 3 块测试试样，以便用于金相、显微硬度等分析测试。水泵零部件激光熔覆后应满足其装配要求。6.4 堆焊6.4.1 一般要求6.4.1.1 焊接方法对于水泵叶片等曲面部件，应采用自动焊的方法(包括埋弧堆焊和明弧堆焊等) ，其他无法实现自动焊的表面也可采用手动焊条电弧焊。6.4.1.2 堆焊材料要求堆焊前应按的规定对水泵基体的化学成分和力学性能进行核查。根据水泵基体的材质成分、工件结构、工
30、况条件等选用焊条、焊丝、焊剂等焊接材料，焊接材料应有制造厂的质量合格证书，其质量管理应符合 JB/T 3223 的规定。自动堆焊时，宜使用以钢带内包敷合金粉末轧制和拉拔而成的药芯焊丝，焊丝的药粉应填充均匀。其填充率的变化每米应不应大于 5%。埋弧自动堆焊时，应保证焊剂与焊丝的配套使用，焊剂的质量应符合 GB/ 17854 的要求。6.4.1.3 堆焊设备要求堆焊及其辅助设备应具有参数稳定、调节灵活、安全可靠等性能，并满足堆焊规范的需要。采用自动堆焊的方法时，对堆焊及其辅助设备应满足如下要求：a）焊接电源应能保证长时间连续稳定工作；b）操作机应能实现自动焊枪的上下左右方向移动；c）变位机应能实现
31、水平方向的旋转和垂直方向的翻转；SL10d）除尘系统应能对自动焊时释放的焊接烟尘进行净化。6.4.1.4 对焊接工作人员的要求如下：a）焊接工作人员应包括焊接技术人员、焊工和焊接检验人员；b）焊接技术人员应具有一定专业技术水平和较丰富实践经验，熟悉并认真执行本标准，结合实际情况编制堆焊工艺方案，负责记录、检查、整理堆焊技术资料等；c）焊工应按照DL/T 679的规定考核，并取得相应焊接方法( 埋弧焊1G和焊条电弧焊1G)的焊工合格证书。施焊前应掌握堆焊设备的使用方法、水泵的结构和基材材料成分、堆焊材料的性能等，并通过实际焊接条件的模拟练习后，严格按照给定的堆焊工艺和焊接技术措施进行施焊；d）焊
32、接检验人员包括无损检验和理化检验人员。无损检验人员应具有II级及以上检验资格，理化检验人员应具有相应检验项目的资格。6.4.1.5 堆焊的安全要求和环境条件应满足如下要求：a）堆焊工作应遵守安全、防护、防火等规程的有关规定；b）堆焊工作的环境温度不应低于 5，否则应采取相应措施。6.4.2 焊前准备6.4.2.1 对确定需进行堆焊的耐磨件，其堆焊前的材质成分、表面硬度、结构尺寸、磨损型线等应有原始记录。6.4.2.2 堆焊前应对耐磨件表面的油污、锈等进行清理，表面除锈等级不应低于 GB/T 8923.1 中规定的Sa2.5 级，但不应破坏部件的线形。6.4.2.3 焊前预热根据自动焊和手动焊条
33、电弧焊分别要求如下：a）自动焊时，一般不需要进行焊前预热。当环境温度低于 5时，应考虑采取预热措施，预热温度以 100以下为宜；b）手动焊条电弧焊时，如果需要预热，预热温度宜在 100150之间，堆焊材料的选择宜参照附录 B。氧 -乙炔焰只适于局部预热，局部预热时的加热范围应大于被焊区四周约 100mm，当采用氧-乙炔焰加热时，火焰焰心距离工件宜在 10mm 以上，均匀加热。6.4.3 堆焊施工及要求6.4.3.1 焊前应编制堆焊工艺措施，堆焊工艺措施应包括以下内容：a）堆焊方法；b）堆焊操作人员要求，堆焊使用的设备及工装要求；c）堆焊材料的牌号、生产厂家、材料成分等；d）堆焊顺序及工艺参数，
34、试验性焊接的要求；e）要求的焊道形状，焊后检验要求。6.4.3.2 堆焊工艺a）手动焊条电弧堆焊时，宜采用多层多道、分段退焊的方法。堆焊材料宜采用附录 B 中所列材SL11料；b）自动堆焊工艺参数根据药芯焊丝的规格确定，一般采用直径为 3.2mm 的焊丝，焊接电流400A600A，焊接速度(变位机旋转线速度)800mm/min1000mm/min，焊丝干伸长度 30mm35mm；c）合适的焊道形状是宽 9.5mm，高 3.2mm 的窄焊道，同一焊层的后一焊道覆盖前一焊道的 40%左右，下一焊层的焊道依次排列在上一焊层的两个焊道中间；d）堆焊过程中，保证耐磨件的层间温度不超过 200；e）堆焊层
35、可存在分布均匀致密的龟裂纹，但不应出现贯穿性裂纹；f）堆焊过程中应使用专用卡尺测量，随时调整耐磨件的外形尺寸。6.4.4 质量检验及要求6.4.4.1 外观检验耐磨件堆焊后表面应无熔渣、焊瘤和飞溅物等，并平滑过渡到基材。焊条电弧焊时应符合原部件的尺寸要求。自动焊时，使用专用卡尺测量堆焊后水泵叶片的外形尺寸，对照原产品的图纸要求，其周向尺寸偏差不应大于5mm ，径向尺寸偏差不应大于1.5mm ，堆焊层表面的鳞片状突起不平度不应大于 3mm。6.4.4.3 缺陷检验应对堆焊区和周围基材进行磁粉探伤或渗透探伤检验，并应符合 GB/T 9443 和 GB/T 9444 的要求。堆焊层可存在分布均匀致密
36、的龟裂纹，但不应有贯穿性裂纹和密集型气孔等缺陷。6.4.4.4 金相检验使用一批焊接材料进行堆焊时，应在首件耐磨件上进行腹膜金相检验，金相测点两点以上。自动堆焊耐磨件的金相组织类型应为莱氏体基体上分布着各向同性的共晶碳化物和二次碳化物，碳化物的面积含量应达到 60%以上。6.4.4.5 硬度检验焊层硬度不应低于 58HRC，硬度检测应按照 GB/T 230.1 进行，应至少测试 10 点数据。6.4.4.6 其他要求水泵零部件堆焊后应满足其装配要求。6.5 喷焊6.5.1 一般要求6.5.1.1 喷焊方法采用喷焊方法对于水泵叶片等曲面部件进行表面磨蚀防护，喷焊方法宜选用氧乙炔喷焊、等离子喷焊等
37、。6.5.1.2 对喷焊工作人员的要求喷焊工作人员应具有一定专业技术水平和较丰富实践经验，熟悉并认真执行本标准，结合实际情SL12况编制喷焊工艺方案，负责记录、检查、整理喷焊技术资料等。6.5.1.3 喷焊材料和喷焊设备应满足以下要求：a）喷焊用材料在保管和搬运时，应避免损坏喷焊粉末及其包装。包装开启后，应保持不变质、不潮湿。凡有损坏或变质现象的喷焊粉末不应使用；b）喷焊及其辅助设备应具有良好的工作状态和安全性，并满足喷焊规范的需要。凡不符合要求的喷焊设备应予以修复或更换。6.5.1.4 安全要求和环境条件应满足以下要求：a）喷焊工作必应遵守安全、防护、防火等规程的有关规定；b）喷焊工作的环境
38、温度不应低于 5，否则应采取相应措施。6.5.2 喷焊施工及要求6.5.2.1 表面清洗采用纯净水进行清洗后，采用有机溶剂去除油污。6.5.2.2 对于堆焊区面进行喷（抛）射除锈，表面除锈等级不应低于 GB/T 8923 中规定的 Sa3 级，但不应破坏部件的线形。6.5.2.3 非喷焊区域应进行遮蔽，喷垾区应与非喷焊区做好过渡。6.5.2.4 喷焊前，应对使用的喷焊粉末进行烘干。烘干温度应为 100150，恒温不应小于 1h，确保干燥。6.5.2.5 喷焊时应对工件进行预热，预热温度应在 250350左右，预热过程中应防止温度过高而导致除锈表面产生氧化层。6.5.2.6 正确调整火焰状态、喷
39、涂距离（100mm250mm） 、喷涂角度（6090 ） 、送粉量及喷枪与工件的相对移动速度。喷涂过程中应控制基体温度不超过 200。6.5.3 质量检验6.5.3.1 外观检验目测或放大镜检查焊层外观质量，其表面应平整、光滑、无气孔、裂纹和塌陷等缺陷。6.5.3.2 厚度检验焊层的厚度应在 0.3mm0.6mm，宜采用无损测厚仪检测其厚度。应按照每平方米不少于 8 个点进行测量，100%的测试点的最低厚度应达到设计要求。 。6.5.3.3 硬度检验焊层硬度应不低于 58HRC，硬度检测应按照 GB/T 230.1 进行，应至少测试 10 点数据。6.5.3.4 其他要求水泵零部件堆焊后应满足
40、其装配要求。SL137 磨蚀防护性能检测与评定7.1 磨蚀防护性能检测7.1.1 材料汽蚀防护性能检测7.1.1.1 磨蚀防护材料的汽蚀检测可采用 GB/T 6383 提供的振动汽蚀试验装置，测试时间应不低于 6h。7.1.1.2 宜采用 1Cr18Ni9Ti 不锈钢制作基准试样，在基准试样上制备防护涂层试样或者用磨蚀防护材料制作试样，按照 GB/T 6383 在相同试验条件下，对无防护层的基准样、防护层试样或者磨蚀防护材料试样进行振动汽蚀试验，测量不同试样直接抗汽蚀性能的相对值，试验数量应在 5 组以上。7.1.2 泥沙磨损性能检测7.2.1 可采用相关的泥沙磨损试验装置进行检测。7.1.2
41、.1 宜采用 1Cr18Ni9Ti 不锈钢制作基准试样，在基准试样上制备防护涂层试样或者用磨蚀防护材料制作试样，对无防护层的基准样、防护层试样、磨蚀防护材料试样进行泥沙磨损试验，测量不同试样直接抗泥沙磨损性能的相对值。应将基准试样、防护涂层试样和磨蚀防护材料试样同时进行测试。7.1.2.4 宜选用以下的条件进行试验：a）采用石英砂和水的混合介质，结合水泵运行环境，石英砂的含量一般为 2040wt%；b）试验过程中混合介质的温度不应高于 40；7.2 磨蚀防护性能评定7.2.1 材料的防护性能可采用抗磨损强度进行评定。7.2.2 防护层的汽蚀防护性能可采用 7.1.1 条规定的汽蚀性能检测方法进
42、行，防护层在汽蚀作用下，抗磨损强度应不低于基准样的 1.2 倍。7.2.2 防护层的沙粒磨损防护性能可采用 7.1.2 条规定的沙粒磨损性能检测方法进行，防护层在泥沙磨损作用下，抗磨损强度应不低于基准样的 10 倍。SL14附录A（规范性附录）磨蚀防护基材表面前处理要求A.1 表面清洗除油应去除水泵表面油脂或其他污物等，宜采用以下方法对表面进行脱脂净化：a）溶剂法：采用汽油、丙酮、乙醇等溶剂对工件表面进行擦洗，可有效去除油脂；b）碱性清洗剂法：采用氢氧化钠、磷酸钠、碳酸钠和钠的硅酸盐等溶液对表面进行擦洗或喷射清洗，清洗后用洁净的淡水充分洗去碱性清洗剂；c）乳液清洗法：浮化清洗液通常由混有强乳酸
43、液和湿润剂的有机溶液配制而成，采用混有强乳化液和湿润剂的有机溶液配制成的乳化清洗液对表面进行清洗，清洗后再用洁净淡水洗去乳液。A.2 表面清理粗化应采用喷（抛）射的方法对水泵需要防磨蚀的基材表面进行喷砂预处理，去除表面氧化皮、锈、污垢等附着物，并实现表面粗化。前处理工艺应满足如下要求：a）非金属涂装时，施工环境湿度不应大于 85%，工作环境的大气温度应高于气温 5或基体的温度应高于大气露点 3。金属陶瓷热喷涂时，施工环境温度应为 1030，环境湿度不应大于60%；b）喷（抛）射所用的磨料应清洁、干燥，不应使用被氧化皮或油脂等污染了的磨料。应根据水泵表面的原始锈蚀程度、锈蚀方法和涂层所要求的表面
44、粗糙度选择磨料种类和粒度；c）金属磨料应符合 GB/T 18838.3 的规定。宜使用冷硬铸铁。棱角形冷硬铸铁磨料有较高的使用寿命，可使用到棱角磨钝才需更换；d）非金属磨料应符合 GB/T 17850.3 的规定。宜使用熔融刚玉（棕刚玉、白刚玉等）和碳化硅；e）喷砂使用的压缩空气必须干燥、无油；f）压力式喷砂机喷口处压力一般为 0.3MPa-0.6MPa，射吸式喷砂机压力一般为 0.4MPa-0.7MPa，但对壁厚小于 4mm 的薄板件，压力略低于下限；g）磨料的喷射方向与基体法线方向的夹角一般在 15-30。喷砂枪口到工件距离一般为 100mm -300mm；h）非金属涂装时，对于水泵涂层防
45、护区面进行喷（抛）射除锈，表面除锈等级应不低于 GB/T 8923.1 中规定的 Sa2.5 级。金属陶瓷热喷涂时，对于水泵涂层防护区面进行喷（抛）射除锈，表面除锈等级应不低于 GB/T8923.1 中规定的 Sa3 级。但不应破坏部件的线形；i）粗化后的表面粗糙度应为 Ra6.3m13.2m。SL15附录B（规范性附录）水泵过流部件常用基材及磨蚀防护层材料表 B.1 水泵过流部件常用基材选择部位 基材 性能特点泵体ZG0Cr17Mo2CuR、HT250、ZGCr5Mo 、ZGCr17Mn9Ni4Mo2CuNi、HT200、HT25-47、ZG1Cr13Ni、 ，ZG230-450泵盖HT20
46、0、HT25-47 、QT600-3、ZG270-500、ZG1Cr13Ni、ZGCr5Mo、HR250、HT300、HT350、QT600-3 、QT400-18、QT450-10、QT500-7 、QT600-3泵轮ZG230-450，QT450-10，CuSn11、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti 、ZGCr5Mo、HT250-350，ZG1Cr13Ni、306、316L、304、304L、321、904L、Cr26、Cr28、2205L、2520L、KMTBCr26、KMTBCr28、KMTBCr18、Cr13、1Cr13、26Cr-6Ni、19Cr-9Ni、Cr26、Cr28泵
47、轴40Cr、45、0Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、35、HT200、HT250、HT300、HT350、 KMTBCr18、40CrV、ZG270-350、Cr13口环304L、306、316L、1Cr13、2Cr13、HT200、1Cr18Ni9Ti、KMTBCr2Ni 、KMTBCrMn2、KMTBCr1、KMTBCr9Ni5Si2、26Cr-6Ni、19Cr-9Ni轴套1Cr13、2Cr13、ZG2Cr13、QT600-3、Cr26、Cr28、45、HT200、HT250 、HT300、HT350、 KMTBCr26、KMTBCr28、 1）铸
48、铁：具有较好的韧性和强度，加工性能好，价格便宜，但抗磨蚀性能较差，可用于泵体、泵盖等非主要磨蚀部位，以及磨蚀强度为轻度的水泵。2）碳钢：加工性能好，易修补，价格便宜，但抗磨蚀性能较差，可用于泵体、泵盖等非主要磨蚀部位，以及磨蚀强度为轻度的水泵。3）合金钢：加工性能好，价格较便宜，抗磨蚀性能略优铸铁及碳钢，可用于泵轮、泵轴、口环、轴套等磨蚀部位，以及用在磨蚀强度为中度的水泵。4）耐磨不锈钢：具有较高的强度、硬度、抗汽蚀性能及抗磨性能，但制造及修复的成本较高，可用在泵轮等主要磨蚀部位，以及磨蚀强度为重度的水泵。SL16表 B.2 磨蚀防护层施工工艺及材料选择防护层施工工艺防护层材料 工艺特点及性能
49、 适用范围非金属材料涂装环氧金刚砂、复合尼龙、MT-4 尼龙、聚氨酯橡胶1）工艺较简单，易施工；2）涂层与基材的结合强度较低，可达30MPa 以上；3）抗汽蚀性能较好，但抗冲击磨损性能较差，使用寿命较短；4）价格适中。适用于泵体、泵盖等部位，以及磨蚀强度中度以下的水泵。金属陶瓷材料热喷涂纳米稀土改性碳化钨、钴铬-碳化钨、镍铬-碳化铬1）工艺稳定、一般采用 6 轴机械手进行施工，防护层性能均匀；2）涂层与基材的结合强度较高，可达 70a以上；3）涂层均匀致密、孔隙率低、低残余应力；4）预热及喷涂温度低，无变形；5）抗磨蚀性能高，使用寿命较长；6）价格较高。适用于泵轮、泵轴、口环等磨蚀严重部位，以及磨蚀强度中度以上的
