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热喷涂工艺在往复nianxiangyuan 行业的应用

   【乐虎集团的官方网站 】分析了热喷涂技术在往复nianxiangyuan 行业上的应用,利用热喷涂技术对零件表面进行处理,改善表面耐磨性能,有效地延长零件使用寿命;对机械零件的磨损进行有效的修复,克服传统修复的不足,发挥其独特的修复优势。

热喷涂工艺在往复nianxiangyuan
行业的应用

  引言
 
  热喷涂技术诞生于20世纪初期,经过近一个世纪的发展,从简单的工艺技术发展成集机械学、材料科学、热动力学、高新技术和生物工程等专业为一体的完整的工业体系,已经在先进的制造技术中占有举足轻重的位置。从钢铁零部件的抗磨、耐蚀,再到能起到特殊防护功能的涂层, 从中热喷涂技术具备其他一些技术所不具备的特殊作用,现已在航空、航天、船舶、机械、石化、汽车、模具领域广泛应用。
 
  当前国家提倡节能减排、低能耗、高效率,对此我公司自2005年引进热喷涂这项实用新技术。目前已经应用在往复nianxiangyuan 的生产制造过程中,在设备零件修复方面大量使用,对一些价值高昂的零件的修复再利用,节省了大量的资金,同时也为用户的装置恢复生产节省了大量的时间;同时因该技术的应用,对新产品制造中零件的强化工艺和制造工艺改变起到了极大促进作用,使其在很大程度上增加寿命和效率,节省原材料、节省功耗、提高效率,z*主要的是能降低成本,十分吻合我国现行的经济政策。
 
  热喷涂技术简介
 
  一直以来零件表面防护和强化始终是一个探讨很热烈的课题,而热喷涂技术的应用,更加将其拓展开来,热喷涂技术从原理上讲是指用热源(像电弧、等离子弧、燃烧火焰等),将丝状或粉末状的非金属和金属材料经过高温熔解或半熔解状态, 借助热源本身的动力或者高速高压的气流将其雾化成颗粒状态,形成一束粒子喷雾,以特定的速度喷射击打在经过事先处理过的基体表面,与基体材料结合而形成一种附着力很强不亚于基体本身材料附着力的涂层,根据喷涂材料的不同可以形成耐磨、抗腐蚀等各种功能的表面涂层,其原理图如图1。
 
热喷涂工艺在往复nianxiangyuan
行业的应用
 
  常见的喷涂工艺大概有6种,分别为等离子喷涂、电弧喷涂、火焰粉末喷涂、火焰丝材喷涂、超音速火焰喷涂、低温超音速火焰喷涂。每一种方法都有各自的优点与局限性,其应用范围也各有不同,表1列举了这些方法的基本工艺特点。通过热喷涂技术可以在材料表面形成耐磨涂层、防腐涂层、抗高温涂层、耐氧化涂层、导电涂层、绝缘涂层等各种功能的涂层。
 
  在往复nianxiangyuan 行业上的应用
 
  在往复nianxiangyuan 行业中,热喷涂技术主要应用于零部件的表面耐磨(防腐)强化涂层的制造及修复,零部件尺寸恢复等方面。
 
  1.曲轴的修复
 
  曲轴是往复nianxiangyuan 的主要部件,常由于润滑系统故障,致使主轴瓦及连杆瓦烧毁,对曲轴的轴径和拐径表面造成拉伤或烧伤,出现整圈的沟状划痕或裂纹,烧伤严重就会出现龟裂状遍布整个径面的微小裂纹。将表面的划痕和裂纹磨削处理去掉后,探伤检测后剩余轴径尽管完好,尺寸却小了很多,已不能继续直接使用。针对曲轴这种损伤后常规的处理办法是直接将轴径的损伤磨掉,重新配加厚轴瓦。如果出现几次事故后,一是轴径尺寸会越修越小,z*后导致曲轴的安全系数不够报废;二是轴瓦的厚度尺寸就会出现很多种不利于nianxiangyuan 的维护和轴瓦的采购。针对这种情况,可采用电弧喷涂技术对损坏的曲轴进行修复。修复后恢复至曲轴原尺寸,保证了轴瓦的通用性,不用重新采购加厚瓦,且便于维护和采购管理。如果再次出现损伤后,可以将涂层磨去重新喷涂,保证曲轴的长期使用性。

热喷涂工艺在往复nianxiangyuan
行业的应用
 
  往复nianxiangyuan 曲轴是一个尺寸精度高,整体形位公差要求严格的大型零件,修复的过程中要严格保证曲轴修复径面的尺寸以及整体轴系的形位公差。常规的曲轴材料都是碳钢和合金钢,其性能和适应性非常适合热喷涂工艺。控制涂层结合力在45 MPa左右,保证了一定的孔隙率。工作时润滑油进入微孔,保证径面上一定的含油量,能很容易形成油膜,故此金属喷涂层具备了良好的耐磨效果。喷涂时在气流的作用下曲轴的温升不会增加很多,一般能够控制在40℃上下,对曲轴本体的金相组织和变形可以忽略不计。其加工过程如下:
 
  粗磨径面→径面除尘除油喷砂处理→喷底层涂层→喷涂耐磨涂层→精磨涂层表面至要求尺寸精度。
 
  曲轴的安全系数较大,一般根据损伤情况大概磨去直径尺寸1~1.5 mm左右,不会影响曲轴的安全性。粗磨去掉轴径表面损伤痕迹后,磁粉或着色检测无裂纹后,可直接进行修复。修复后的表面,应均匀无裂纹、夹杂等缺陷,硬度在HRC45以上,超过原材料本身的硬度,且耐磨性有较大提升。图2为中石化扬子石化进口4M80nianxiangyuan 曲轴修复前、后的对比图。
 
  2.活塞杆摩擦面修复及喷涂碳化钨耐磨涂层
 
  活塞杆是往复nianxiangyuan 的重要零件,在设备进行过程中摩擦面不断与填料摩擦,易造成活塞杆的磨损和划伤。
 
  活塞杆的常规材料有38CrMoAlA、42CrMo、20Cr13、17-4PH (仅用于H2S腐蚀环境)等等,与曲轴修复工艺一样,也可采用电弧喷涂技术对损坏的活塞杆进行常规修复。
 
  同时还可以采用超音速火焰喷涂工艺,喷涂碳化钨耐磨涂层,可以极大地提高活塞杆的耐磨性。经过验证,这种耐磨涂层的结合强度高于70MPa,经过镜面抛光后,粗糙度可达到Ra0.1,其使用寿命为高频淬火活塞杆的4倍。相对应的摩擦面(填料部位)的使用寿命也大幅提高。这种热喷涂工艺,既可用于新活塞杆的表面强化,也可用于旧活塞杆修复,加工过程中基体金相组织不发生改变,保持原有力学性能;加工过程零件温度低,不发生变形;适用性好,几乎不受零件尺寸限制;具有良好的可抛光性;工艺简单,生产周期短。其工艺过程如下:粗磨表面→表面预处理→喷涂耐磨涂层→涂层的机械加工(磨削加工)→抛光。
 
  十字头(滑履)喷涂巴氏合金涂层
 
  巴氏合金是滑动轴承内表面的涂层材料,以前和现在的常规工艺都是采用手工气焊将巴氏合金一点点融化后,一点点的滴抹在十字头滑履表面。但在生产过程中,采用这种常规的工艺在加工车削后经常发现巴氏合金涂层有气孔,更甚者因加工车削导致脱层、开裂等溶解贴合不完全的缺陷,遇到这些情况,z*后只能重新挂巴氏合金。
 
热喷涂工艺在往复nianxiangyuan
行业的应用热喷涂工艺在往复nianxiangyuan
行业的应用
 
  这样对产品的质量和加工周期都会产生很大的不稳定性。采用电弧喷涂工艺制造巴氏合金涂层可有效避免上述缺点,并且生产效率高,成本低,质量稳定容易控制。另外,采用热喷涂技术喷涂的的巴氏合金涂层与浇铸组织相比,涂层很薄,分子颗粒更细小,结合力很强,保证一定的孔隙率使其具有良好的储油效果,在摩擦副之间很容易形成油膜,其耐磨性较传统浇铸工艺提高很多倍,经使用验证其使用寿命大概能提高2倍左右。其制造过程:粗车滑履表面→滑履表面除尘除油喷砂处理→喷涂粘接底层→喷涂巴氏合金涂层→车削加工。
 
  经济效益分析
 
  以曲轴修复为例,购买一根4拐50t活塞力的曲轴的平均价格约为50万元,周期约为2~3个月,而采用热喷涂技术修复一根曲轴的价格约为2~6万元,可以节约资金达90%~95%,费用极低,周期约为3天,更重要的是节约了能源和资源。采用热喷涂工艺修复零件,具有及时性,减少了停产损失,无形中也给企业增加了效益。
 
  再以喷涂碳化钨涂层活塞杆为例,喷涂碳化钨活塞杆的价格约为普通高频淬火活塞杆的2倍,但是其使用寿命能达到普通活塞杆的4倍,延长了活塞杆的使用周期,节省了采购成本,同时给设备安全稳定运行带来便利。
 
  结语
 
  热喷涂技术在往复nianxiangyuan 行业经历了20多年的发展,并逐渐被市场所认可。通过对nianxiangyuan 零件的强度计算,在满足安全的前提下,作为零部件的尺寸修复、满足和提升各种性能的要求拥有不可代替的优势。随着技术的发展,热喷涂技术在往复nianxiangyuan 行业的应用能否进一步拓展,一些新型的材料能否在nianxiangyuan 行业得到应用,需要进一步的实验验证和系统的理论研究。
 
  参考文献
 
  [1] 张平.热喷涂材料[M].北京:国防工业出版社,2006.[2] 吴子健.热喷涂技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2006.
 
  [3] 杨中元.镍铝复合丝和镍铝合金丝及其涂层[J].材料工程,2002,2.
 
  [4] 张忠礼,等. 电弧喷涂锡基巴氏合金涂层的组织与性能
 
  [J].焊接学报,2010,4.
 

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