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热喷涂技能在滑动轴承制作上的技能运用
来源:海力轴承网 时间:2013-07-23
热喷涂技能是运用热源将喷涂资料加热至熔融或半熔融状况,并以必定的速度喷射到经过预处置的基体外表并经过细小颗粒的堆积构成涂层,然后赋予基体外表特别功用的办法和技能,是外表工程技能的重要组成部分.选用不一样的涂层资料和不一样的工艺办法,能够在基体外表制备减磨耐磨、耐腐蚀、抗高温氧化、热障、电磁屏蔽接纳、绝缘等功用涂层.
比拟常用的热喷涂办法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂,涂层资料包含金属、金属合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料及其它复合资料.热喷涂办法和技能现已被广泛运用于航空航天、冶金、动力、军事配备、石油化工、机械制作、交通运输、生物工程等国民经济各个领域.
当前,经过热喷涂技能制作的各种功用涂层大多用于零部件的防护、强化、修正,直接用热喷涂技能制作零部件的报导很少.本文分析一种经过热喷涂办法制作滑动轴承的办法和工艺,因为工艺办法特别,也能够作为热喷涂技能与资料累积工艺相联系制作特别零件的探究.
1、惯例滑动轴承的制作办法
滑动轴承是常用的机械零件,由旋转的轴颈和固定的轴承座构成,和轴颈触摸的轴承座内外表称轴瓦或轴承衬.因为轴在运用中往往要接受必定的载荷并传递运动和动力,所以通常常用资料为各种钢和铸铁,比拟耐磨;轴瓦或轴承衬的常用资料为轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等,其间轴承合金(主要是锡、铅、锑或其它金属的合金)因为其耐磨性好、塑性高、跑合功能好、导热性好和抗胶合性好及与油的吸附性好,在重载、高速情况下运用较多,但轴承合金的强度较小,价钱较贵,通常选用离心浇铸的办法铸造在钢、铁等轴承座的作业外表,构成滑动轴承的作业外表.
2、运用热喷涂技能制作滑动轴承内衬的工艺办法
当前分析经过热喷涂技能修正滑动轴承的资料和文献许多,德国群众汽车公司也有经过等离子喷涂制作内燃机连杆内孔耐磨铝青铜涂层的发明专利.但因为受现有热喷涂设备和操作办法的制约,经过热喷涂技能制备的各种功用涂层大多局限于零件的外外表和较大的内孔外表,一旦孔径小于φ35或孔深较大则施工艰难,若是零件型腔外表特别,则无法施工.
本文就如下滑动轴承零件的制作分析一种运用热喷涂技能制作滑动轴承内衬的工艺办法,零件如图1中a图所示,其内孔直径为φ20,长30,内孔外表为作业外表,有3mm厚的轴承合金.该零件通常选用离心浇铸办法制作合金层,因为孔径太小,当前还没有一种热喷涂用内孔喷枪能完结此类使命.
为处置上述零件内孔外表的热喷涂涂层制作难题,笔者提出一种新的热喷涂施工办法.制作一种新的工装,主体布局由心轴、螺母、挡板组成,熔点为183℃的低熔点合金,均匀熔敷在心轴1的外表,最终在低熔点合金的外表涂覆一层耐火涂层,耐火涂层由耐高温的特别粘结剂和耐火资料制作而成.
喷涂时可将此工装装夹在热喷涂用旋转作业台上,对工装预热到100℃左右,然后用电弧喷涂设备喷涂所需轴承合金涂层,到达描绘涂层厚度后要对涂层外表进行整理,去掉外表浮灰,持续在涂层外表喷涂钢、不锈钢等支撑资料,使其到达所需直径尺度.最终卸下两头螺母和挡板,加热到低熔点合金的消融温度,撤出心轴,即可取得所需求的内孔外表为轴承合金的滑动轴承毛坯.为添加轴承合金涂层和支撑资料之间的联系力,可在喷涂完合金涂层后选用拉毛、喷砂等粗化工艺进行粗化处置,然后再喷涂支撑资料.
这种经过热喷涂技能制作的滑动轴承内衬为非晶态轴承合金,硬度高于母材并有必定的孔隙率,可包容一部分油脂,在运用功能上优于铸造办法取得的滑动轴承内衬.别的,因为选用了不一样于铸造办法的热喷涂技能制作轴承合金内衬,在零件描绘时能够恰当削减轴承合金的厚度以节省宝贵金属.
3、需求注重的关联难题
选用热喷涂技能制作上述滑动轴承及相似零件时,除了要恪守热喷涂操作安全规程外,还应思考如下关联难题.
(1)应根据作业外表工况挑选适宜的涂层资料和喷涂工艺.如本文分析的选用电弧喷涂办法在轴承零件内外表喷涂轴承合金,为避免合金资料在喷涂时过度氧化,可选用氮气作为喷涂介质气体.
(2)如涂层外表有精度和粗糙度需求,需求经过机械加工办法取得所需技能需求,则要合理描绘涂层的厚度和工装的尺度,预留加工量并确保涂层的作业厚度.如本文分析的滑动轴承在弥补机械加工时应以毛坯内孔为粗基准,先加工外柱面;然后以外柱面为精基准加工内孔,确保剩下涂层厚度均匀.
(3)两种涂层间的联系力和剩余应力.因为喷涂完作业涂层后要在其上面经过电弧喷涂办法喷涂支撑涂层,而且支撑涂层较厚,如两种涂层间联系欠好,能够招致作业涂层在弥补加工期间或运用期间脱落.为此,应充沛思考两种资料的热膨胀系数和联系力,如有必要可在二者中心喷涂一层过渡涂层,描绘复合涂层、梯度涂层,以添加联系强度.在涂层描绘期间要充沛思考两种涂层间能否充沛联系的难题,实践运用中要作充沛的工艺试验.别的,还要经过操控喷涂前、喷涂中的温度减小剩余应力,必要时可在后期组织消除内应力的热处置工序.
(4)工件和工装拆装便利,工装可重复运用.因为喷涂时涂层资料处于熔融、半熔融状况,在高速气流的股动下呈锥柱状射向工件,一些涂层资料不可避免地要粘贴在工装外表,思考工装和工件拆装便利并能重复运用,喷涂前要在工装外表涂脱模剂.
本文以滑动轴承内衬的制作为例分析了一种热喷涂技能和资料累积工艺相联系的工艺办法,依照这种思路还能够制作其它杂乱零件和其它功用涂层,如内孔带耐磨、耐腐蚀涂层的液压阀阀体、螺旋冷却通道等.有必要供认,这种办法当前还不合适产物的大批、大量出产,只能用于有特别功能需求、特别布局零件的单件小批出产.
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