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熱噴涂技能在滑動軸承制作上的技能運用
來源:海力軸承網 時間:2013-07-23
熱噴涂技能是運用熱源將噴涂資料加熱至熔融或半熔融狀況,并以必定的速度噴射到經過預處置的基體外表并經過細小顆粒的堆積構成涂層,然后賦予基體外表特別功用的辦法和技能,是外表工程技能的重要組成部分.選用不一樣的涂層資料和不一樣的工藝辦法,能夠在基體外表制備減磨耐磨、耐腐蝕、抗高溫氧化、熱障、電磁屏蔽接納、絕緣等功用涂層.
比擬常用的熱噴涂辦法有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂,涂層資料包含金屬、金屬合金、陶瓷、金屬陶瓷、塑料及其它復合資料.熱噴涂辦法和技能現已被廣泛運用于航空航天、冶金、動力、軍事配備、石油化工、機械制作、交通運輸、生物工程等國民經濟各個領域.
當前,經過熱噴涂技能制作的各種功用涂層大多用于零部件的防護、強化、修正,直接用熱噴涂技能制作零部件的報導很少.本文分析一種經過熱噴涂辦法制作滑動軸承的辦法和工藝,因為工藝辦法特別,也能夠作為熱噴涂技能與資料累積工藝相聯系制作特別零件的探究.
1、慣例滑動軸承的制作辦法
滑動軸承是常用的機械零件,由旋轉的軸頸和固定的軸承座構成,和軸頸觸摸的軸承座內外表稱軸瓦或軸承襯.因為軸在運用中往往要接受必定的載荷并傳遞運動和動力,所以通常常用資料為各種鋼和鑄鐵,比擬耐磨;軸瓦或軸承襯的常用資料為軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等,其間軸承合金(主要是錫、鉛、銻或其它金屬的合金)因為其耐磨性好、塑性高、跑合功能好、導熱性好和抗膠合性好及與油的吸附性好,在重載、高速情況下運用較多,但軸承合金的強度較小,價錢較貴,通常選用離心澆鑄的辦法鑄造在鋼、鐵等軸承座的作業外表,構成滑動軸承的作業外表.
2、運用熱噴涂技能制作滑動軸承內襯的工藝辦法
當前分析經過熱噴涂技能修正滑動軸承的資料和文獻許多,德國群眾汽車公司也有經過等離子噴涂制作內燃機連桿內孔耐磨鋁青銅涂層的發明專利.但因為受現有熱噴涂設備和操作辦法的制約,經過熱噴涂技能制備的各種功用涂層大多局限于零件的外外表和較大的內孔外表,一旦孔徑小于φ35或孔深較大則施工艱難,若是零件型腔外表特別,則無法施工.
本文就如下滑動軸承零件的制作分析一種運用熱噴涂技能制作滑動軸承內襯的工藝辦法,零件如圖1中a圖所示,其內孔直徑為φ20,長30,內孔外表為作業外表,有3mm厚的軸承合金.該零件通常選用離心澆鑄辦法制作合金層,因為孔徑太小,當前還沒有一種熱噴涂用內孔噴槍能完結此類使命.
為處置上述零件內孔外表的熱噴涂涂層制作難題,筆者提出一種新的熱噴涂施工辦法.制作一種新的工裝,主體布局由心軸、螺母、擋板組成,熔點為183℃的低熔點合金,均勻熔敷在心軸1的外表,最終在低熔點合金的外表涂覆一層耐火涂層,耐火涂層由耐高溫的特別粘結劑和耐火資料制作而成.
噴涂時可將此工裝裝夾在熱噴涂用旋轉作業臺上,對工裝預熱到100℃左右,然后用電弧噴涂設備噴涂所需軸承合金涂層,到達描繪涂層厚度后要對涂層外表進行整理,去掉外表浮灰,持續在涂層外表噴涂鋼、不銹鋼等支撐資料,使其到達所需直徑尺度.最終卸下兩頭螺母和擋板,加熱到低熔點合金的消融溫度,撤出心軸,即可取得所需求的內孔外表為軸承合金的滑動軸承毛坯.為添加軸承合金涂層和支撐資料之間的聯系力,可在噴涂完合金涂層后選用拉毛、噴砂等粗化工藝進行粗化處置,然后再噴涂支撐資料.
這種經過熱噴涂技能制作的滑動軸承內襯為非晶態軸承合金,硬度高于母材并有必定的孔隙率,可包容一部分油脂,在運用功能上優于鑄造辦法取得的滑動軸承內襯.別的,因為選用了不一樣于鑄造辦法的熱噴涂技能制作軸承合金內襯,在零件描繪時能夠恰當削減軸承合金的厚度以節省寶貴金屬.
3、需求注重的關聯難題
選用熱噴涂技能制作上述滑動軸承及相似零件時,除了要恪守熱噴涂操作安全規程外,還應思考如下關聯難題.
(1)應根據作業外表工況挑選適宜的涂層資料和噴涂工藝.如本文分析的選用電弧噴涂辦法在軸承零件內外表噴涂軸承合金,為避免合金資料在噴涂時過度氧化,可選用氮氣作為噴涂介質氣體.
(2)如涂層外表有精度和粗糙度需求,需求經過機械加工辦法取得所需技能需求,則要合理描繪涂層的厚度和工裝的尺度,預留加工量并確保涂層的作業厚度.如本文分析的滑動軸承在彌補機械加工時應以毛坯內孔為粗基準,先加工外柱面;然后以外柱面為精基準加工內孔,確保剩下涂層厚度均勻.
(3)兩種涂層間的聯系力和剩余應力.因為噴涂完作業涂層后要在其上面經過電弧噴涂辦法噴涂支撐涂層,而且支撐涂層較厚,如兩種涂層間聯系欠好,能夠招致作業涂層在彌補加工期間或運用期間脫落.為此,應充沛思考兩種資料的熱膨脹系數和聯系力,如有必要可在二者中心噴涂一層過渡涂層,描繪復合涂層、梯度涂層,以添加聯系強度.在涂層描繪期間要充沛思考兩種涂層間能否充沛聯系的難題,實踐運用中要作充沛的工藝試驗.別的,還要經過操控噴涂前、噴涂中的溫度減小剩余應力,必要時可在后期組織消除內應力的熱處置工序.
(4)工件和工裝拆裝便利,工裝可重復運用.因為噴涂時涂層資料處于熔融、半熔融狀況,在高速氣流的股動下呈錐柱狀射向工件,一些涂層資料不可避免地要粘貼在工裝外表,思考工裝和工件拆裝便利并能重復運用,噴涂前要在工裝外表涂脫模劑.
本文以滑動軸承內襯的制作為例分析了一種熱噴涂技能和資料累積工藝相聯系的工藝辦法,依照這種思路還能夠制作其它雜亂零件和其它功用涂層,如內孔帶耐磨、耐腐蝕涂層的液壓閥閥體、螺旋冷卻通道等.有必要供認,這種辦法當前還不合適產物的大批、大量出產,只能用于有特別功能需求、特別布局零件的單件小批出產.
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