電弧噴涂技術(shù)應(yīng)用兩例

  一、修復(fù)鼓風(fēng)機(jī)部件
        一根鼓風(fēng)機(jī)主軸（圖1）與一滑動(dòng)軸承配合，軸肩部承受很大軸向力，使用中由于抱瓦事故，造成軸肩部的圓環(huán)形端面嚴(yán)重?zé)齻霈F(xiàn)多處劃痕，最深處約0.5mm。由于該軸形狀復(fù)雜，精度很高，為了防止變形，決定采用電弧噴涂修復(fù)，同時(shí)采用電火花沉積粗化表面預(yù)處理工藝，收到滿意效果。
        電火花沉積粗化表面法，工作原理是通過脈沖放電過程，將金屬電極沉積在工件表面，通過調(diào)節(jié)工藝規(guī)范，可得到較粗糙的沉積層。經(jīng)電火花沉積粗化處理的基體，為噴涂層提供了良好的結(jié)合表面。使用的電火花沉積設(shè)備是沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)自行研制，該設(shè)備處理后的沉積層厚度為0.05-0.lmm。
 

圖1

        電弧噴涂3Cr13涂層的工藝參數(shù)是：工作電壓32V，工作電流220A，霧化空氣壓力0.45MPa，噴涂距離120mm，噴涂層厚度lmm。
        最后是磨削加工、先整修工件外圓，然后用小進(jìn)刀量修整軸肩端面。加工后，裝機(jī)試驗(yàn)，一切正常。
圖2是一根鼓風(fēng)機(jī)齒輪軸，該軸的錐面處安裝一個(gè)很大的葉輪。使用中由于壓緊螺帽松動(dòng)造成葉輪與軸之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致軸錐面損傷。采用電弧噴涂工藝修復(fù)。修復(fù)步驟是：車削→除油→噴砂→噴涂→磨削。
 

圖2

        車削加工的目的是除去工件表面的不圓度和疲勞層，保證填充涂層有均勻的厚度。噴砂是為了表面粗化。噴砂前用銅皮或薄橡膠板，將相鄰的不噴涂部位進(jìn)行保護(hù)。
        噴涂3Cr13馬氏體不銹鋼涂層的工藝參數(shù)是：工作電壓32V，工作電流220A,霧化空氣壓力0. 5MPa,噴涂距離120mmo最終涂層厚度1. 2mm。噴涂后磨削加工。
二、軸承座孔修復(fù)
        軸承座內(nèi)孔損傷，通常采用電刷鍍方法修復(fù)。如果磨損量≤0.2mm，電刷鍍方法既方便又經(jīng)濟(jì)。若磨損量較大，通過多年的研究和實(shí)際應(yīng)用，還是電弧噴涂QAl9-2鋁青銅涂層的方法好些。該方法工藝簡(jiǎn)單，可以噴涂較厚涂層，結(jié)合強(qiáng)度高，切削加工性好。電弧噴涂鋁青銅涂層修復(fù)內(nèi)孔的基本方法如下：
        1．下切（車削）
        一般來(lái)說(shuō)，鋁青銅涂層的安全厚度應(yīng)＞0.3mm，下切的主要目的是為了得到＞0.3mm厚度的均勻涂層。此外，損傷的軸承座內(nèi)孔都會(huì)有不同程度的劃痕、疲勞層、不圓度，通過下切，車掉劃痕和疲勞層。
        2．除油清洗
        此工序非常重要，任何油污的存在都會(huì)直接影響涂層的可靠結(jié)合。許多軸承座都是鑄鐵材料，其疏松的結(jié)構(gòu)會(huì)給除油工作增加難度，必要時(shí)，可以考慮用火烤的方法。
        3．噴砂粗化
        表面預(yù)處理的好壞是噴涂成功的最關(guān)鍵一步。由于內(nèi)孔涂層具有較大的收縮應(yīng)力，應(yīng)力趨勢(shì)是要將涂層從基體上拉掉。所以，要確保得到清潔、粗糙的基體表面。噴砂處理是較好的表面粗化處理方法，經(jīng)此工序處理，不但使工件表面粗化，還可以去除鑄鐵表面影響涂層結(jié)合的石墨及其它污染物。
        4．電弧噴涂
        鋁青銅涂層既可以作為工作層，也可以作為過渡底層材料。作為過渡底層時(shí)，應(yīng)選擇較高的工作電壓和相對(duì)低的霧化空氣壓力，工藝參數(shù)為：工作電壓35-37V，工作電流180-260A(3mm絲材），霧化空氣壓力0.3-0.4MPa，噴涂距離80-120mm。過渡底層厚度一般0.lmm左右。噴涂工作涂層的工藝參數(shù)為：工作電壓30-32V，工作電流180-260A(3mm絲材），霧化空氣壓力0.4-0.5MPa，噴涂距離120-150mm。所留的加工余量多少與噴涂操作的均勻程度有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，工作涂層的厚度應(yīng)比最終加工尺寸至少大0.5mm。
        5．噴涂后的加工
        噴涂后的加工，既可以磨削，又可以車削。磨削加工，涂層受切削力小，車削加工受力較大，容易出現(xiàn)涂層起皮或表面質(zhì)量下降現(xiàn)象。如采用車削加工，應(yīng)使用硬質(zhì)合金刀具，刀刃要鋒利，進(jìn)刀量不宜過大，工件轉(zhuǎn)動(dòng)線速度在60-90m/min之間。