高速电弧喷涂在船舶尾轴修复中的应用.doc

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1、高速电弧喷涂在船舶尾轴修复中的应用赵辉，曾志龙摘要：以某推轮已磨损的左右尾轴轴颈修理为例，介绍了采用热喷涂技术修理尾轴时涂层制备方法及涂层材料的选择、涂层厚度的确定、热喷涂主要工艺过程及涂层加工等有关技术问题。该方法具有可靠、快速、经济的优点，可供修理船舶尾轴等轴类零件的维修人员参考。关键词：热喷涂；高速电弧喷涂；船舶尾轴；修复；涂层设计中图分类号：U664.21文献标识码：A文章编号：1671-7953（2009）03-0064-04ApplicationofHighVelocityArcSprayinginRepairingofM

2、arineTailshaftsZHAOHuiZENGZhi-long(CollegeofEnergy&PowerEngineering,WUT,Wuhan430063)Abstract:Withanexampleofrepairingofthewornleftandrighttailshaftsofavessel,thechoiceofcoatingfabricationmethodsandcoatingmaterials,mainthermalsprayingprocessesandcoatingmachiningwereintro

3、ducedinthispaper.Thistechniquepossessestheadvantagesofreliability,shortrepairperiodandlowcost.Thisprovidesreferenceforpersonsinchargeofrepairingmarinetailshaftandothershaftcomponents.Keyworks:thermalspraying;highvelocityarcspraying;marinetailshafts;repairing;coatingdesi

4、gn船舶尾轴是船舶轴系的重要组成部分，它的工作状况直接关系到船舶运行的安全性，当尾轴产生严重磨损、腐蚀及划伤时，就必须对其进行修理。尾轴的拆验须在船坞内（或船台上）进行，修理工期长、费用大，往往影响整个船舶的修理工期，因此如何快速、可靠、经济地对磨损的尾轴进行修理一直为修船企业所重视[1]。某长江推轮为二机二桨推进系统，其尾轴长度为4500mm，首轴承长度为300mm，尾轴承长度为370mm，在大修检测时发现左舷尾轴首轴承及尾轴承轴颈为Φ93.62mm及Φ99.83mm，相应轴承孔的直径分别为Φ94.64mm及Φ101.66mm，它们

5、的配合间隙为1.02mm及1.83mm。右舷尾轴首轴承及尾轴承轴颈为Φ92.66mm及Φ99.86mm，相应轴承孔的直径分别为Φ93.62mm及Φ101.57mm，它们的配合间隙为0.96mm及1.77mm。该船尾轴承采用油润滑，要求轴颈与轴孔之间的配合间隙为0.4mm。由此可见：尾轴轴颈与孔的间隙已严重超差，特别是尾轴承轴颈与孔的间隙已扩大了1.3mm以上，急需采用适当的方法对尾轴进行修理，以满足轴颈与孔之间配合间隙的要求。对于船机轴类零件的修复可采用镀铬、镀铁、刷镀、尺寸修复、热喷涂、堆焊或镶钢套等工艺方法，但对于船舶尾轴，由于尺

6、寸及需修复面积大，目前针对不同尾轴结构及磨损状况，主要选用光车修复、热喷涂、堆焊或镶铜套工艺[2]。近年来随着热喷涂工艺方法、喷涂材料不断发展及涂层性能的不断提高，热喷涂技术在船机零件修理及再制造的应用正在不断扩大[3~4]。本文以上述尾轴的修理为例，阐述了采用热喷涂技术修复尾轴时涂层制备方法及涂层材料的选择、涂层厚度的确定以及涂层加工等相关技术问题，为热喷涂技术在尾轴修复中的更广泛应用提供参考。1.热喷涂方法的选择收稿日期：2009-01-13　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　修回日期：2009-01-16基金项目：

7、国家自然科学基金资助项目（50479016）作者简介：赵辉（1961-），女，大学，实验师研究方向：表面工程E－mail:huizhao@whut.edu.cn涂层性能主要是通过正确选择喷涂工艺方法来保证的,这些性能包括涂层与基体的结合强度、5涂层自身的粘结强度、涂层孔隙率及涂层耐磨性等。在尾轴修理中，可采用的热喷涂方法主要有：普通火焰粉末喷涂、亚音速火焰喷涂、超音速火焰喷涂、爆炸喷涂、线材火焰喷涂、电弧喷涂及等离子喷涂。在上述喷涂方法中，超音速火焰喷涂及爆炸喷涂所制备的涂层结合强度高、孔隙率低、涂层耐磨性能最优，但喷涂设备复杂、昂贵

8、、噪音大、涂层制备成本高，难以满足机加工车间喷涂作业的要求。普通火焰粉末与线材喷涂设备简单、施工方便、成本低，但其涂层结合强度较低、涂层的致密度差，因此对于在工况恶劣条件下工作的尾轴零件，其涂层质量难以保证。亚音速火焰喷