【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于化學中以鍍覆工藝為特征的，具體涉及一種硼酸注入泵用柱塞及制造方法。
技術介紹
1、應急硼酸注入系統是用于在事故瞬態時向反應堆冷卻劑系統注入硼酸溶液，以實現堆芯硼化、保證堆芯的次臨界狀態的應急保護系統，用于輸送硼酸溶液的硼酸注入泵是應急硼酸注入系統的核心部件之一。硼酸注入泵多采用柱塞式容積泵，柱塞式容積泵的主要結構組成包括泵缸部分和傳動部分，泵缸部分主要由缸體、柱塞、密封裝置、吸入閥和排出閥等部件組成，柱塞式容積泵依靠柱塞在缸體中往復運動，從而改變密封工作容腔的容積來實現吸入介質和壓排介質。
2、柱塞式容積泵工作時，由于柱塞浸泡在泵送介質中并受輸送介質沖擊，相較于其他部件更容易受輸送介質的侵蝕，為降低柱塞受侵蝕的速度，提高柱塞式容積泵的使用壽命，需要在柱塞表面設置涂層，目前多采用耐腐蝕、耐磨性能較好的ni60涂層。但由于硼酸注入泵輸送的介質是體積比濃度為7000-9000ppm、溫度為25-60℃、酸堿值為3-4的硼酸溶液，硼酸注入泵的柱塞工作環境較為惡劣，柱塞具有ni60涂層的柱塞式容積泵輸送硼酸溶液較短時間后，柱塞表面的宏觀狀態和微觀狀態分別如圖1和圖2所示，ni60涂層在硼酸環境下被腐蝕出了若干孔洞，當孔洞延伸至柱塞基層后，硼酸溶液會通過孔洞直接腐蝕柱塞基層，使柱塞快速被腐蝕損壞，導致采用常規ni60涂層的柱塞難以滿足硼酸注入泵的使用需求。因此，需要設計新的柱塞涂層及制造方法，以保證硼酸注入泵的使用壽命、提高其工作穩定性。
技術實現思路
1、針對現有技
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，包括如下步驟：1）加工調整柱塞本體表面的粗糙度；2）將柱塞本體作為母材、石墨作為靶材，采用低溫鍍膜工藝在柱塞本體表面沉積強韌一體化碳基薄膜。
4、進一步地，步驟1）中，柱塞本體的材質為奧氏體不銹鋼或雙相不銹鋼。
5、進一步地，步驟1）中，加工調整柱塞本體表面的粗糙度大于或等于3.2μm。
6、進一步地，步驟2）中，所述強韌一體化碳基薄膜的沉積厚度為2-5μm、表面硬度為2000hv以上、摩擦系數為0.05。
7、進一步地，步驟2）包括如下子步驟：21）將柱塞本體置于鍍膜室內并抽真空、加熱，22）對靶材進行預熱，在母材上施加偏電壓，23）對柱塞本體表面進行刻蝕處理，24）利用靶材在柱塞本體表面鍍打底層，25）利用靶材在打底層上鍍過渡層，26）利用靶材在過渡層上鍍碳層。
8、進一步地，步驟21）中，加熱的溫度為150℃～180℃、持續時間為120min～150min。
9、進一步地，步驟22）中，預熱的溫度為120℃～150℃、持續時間為100min～150min，施加的偏電壓為400v～800v。
10、進一步地，步驟23）中，保持鍍膜室內的溫度為150℃～180℃、真空度為2e+0～5e+0。
11、進一步地，步驟24）中，保持鍍膜室內的溫度為150℃～180℃、真空度為1.5e+0；步驟25）中，保持鍍膜室內的溫度為120℃～150℃、真空度為2e+0；步驟26）中，保持鍍膜室內的溫度為18～25℃、真空度為真空度3e-3。
12、本本專利技術還包括一種硼酸注入泵用柱塞，所述硼酸注入泵用柱塞通過如上所述制造方法制得。
13、相比現有技術，本專利技術具有如下有益效果：
14、本專利技術所述硼酸注入泵用柱塞的制造方法，分別將柱塞本體和石墨作為母材和靶材，通過低溫鍍膜工藝在柱塞本體表面沉積形成強韌一體化碳基薄膜；因強韌一體化碳基薄膜具有高硬度、高耐磨性、低摩擦系數、化學惰性、抗腐蝕性和熱穩定性等多種優異性能；將所述制造方法制得的柱塞用于硼酸注入泵，不僅可以在溫度較高的硼酸環境中穩定工作、抵抗硼酸腐蝕，且可減少摩擦耗能、降低發熱量；本專利技術所述制造方法采用類金剛石涂層涂覆柱塞，可以較好地滿足硼酸注入泵在動態、靜態條件下的抗摩擦、抗磨損和抗腐蝕需求，可有效解決現有柱塞易被腐蝕、難以滿足硼酸注入泵使用需求的問題，取得保證硼酸注入泵使用壽命、提高其工作穩定性的效果。
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1.一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：包括如下步驟：1）加工調整柱塞本體表面的粗糙度；2）將柱塞本體作為母材、石墨作為靶材，采用低溫鍍膜工藝在柱塞本體表面沉積強韌一體化碳基薄膜。
2.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟1）中，柱塞本體的材質為奧氏體不銹鋼或雙相不銹鋼。
3.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟1）中，加工調整柱塞本體表面的粗糙度大于或等于3.2μm。
4.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟2）中，所述強韌一體化碳基薄膜的沉積厚度為2-5μm、表面硬度為2000HV以上、摩擦系數為0.05。
5.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟2）包括如下子步驟：21）將柱塞本體置于鍍膜室內并抽真空、加熱，22）對靶材進行預熱，在母材上施加偏電壓，23）對柱塞本體表面進行刻蝕處理，24）利用靶材在柱塞本體表面鍍打底層，25）利用靶材在打底層上鍍過渡層，26）利用靶材在過渡層上鍍碳層。
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7.根據權利要求6所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟22）中，預熱的溫度為120℃～150℃、持續時間為100min～150min，施加的偏電壓為400V～800V。
8.根據權利要求7所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟23）中，保持鍍膜室內的溫度為150℃～180℃、真空度為2E+0～5E+0。
9.根據權利要求8所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟24）中，保持鍍膜室內的溫度為150℃～180℃、真空度為1.5E+0；步驟25）中，保持鍍膜室內的溫度為120℃～150℃、真空度為2E+0；步驟26）中，保持鍍膜室內的溫度為18～25℃、真空度為真空度3E-3。
10.一種硼酸注入泵用柱塞，其特征在于：所述硼酸注入泵用柱塞通過如權利要求1-9任一項所述制造方法制得。
...【技術特征摘要】
1.一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：包括如下步驟：1）加工調整柱塞本體表面的粗糙度；2）將柱塞本體作為母材、石墨作為靶材，采用低溫鍍膜工藝在柱塞本體表面沉積強韌一體化碳基薄膜。
2.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟1）中，柱塞本體的材質為奧氏體不銹鋼或雙相不銹鋼。
3.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟1）中，加工調整柱塞本體表面的粗糙度大于或等于3.2μm。
4.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟2）中，所述強韌一體化碳基薄膜的沉積厚度為2-5μm、表面硬度為2000hv以上、摩擦系數為0.05。
5.根據權利要求1所述一種硼酸注入泵用柱塞的制造方法，其特征在于：步驟2）包括如下子步驟：21）將柱塞本體置于鍍膜室內并抽真空、加熱，22）對靶材進行預熱，在母材上施加偏電壓，23）對柱塞本體表面進行刻蝕處理，24）利用靶材在柱塞本體表面鍍打底層，25）利用靶材在打底層上鍍過渡層，26）利用靶材...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王帆，馬文生，穆磊，葛榮凡，高鵬，何智奎，
申請(專利權)人：重慶水泵廠有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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