液压柱塞热喷涂修复工艺

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1、液压柱塞热喷涂修复工艺常用的恢复液压柱塞尺寸的方法较多，如堆焊法、镀铬、刷镀及热喷涂等。由于堆焊易产生变形，难以保证修复质量。镀铬和电刷镀镀层厚度（一般小于0.5mm）受到限制，且生产率低、经济性差，亦不适合修复拉伤和碰伤表面。热喷涂由于具有喷涂材料和工艺方法选择范围广、一般不受工件尺寸及施工场所的限制、涂层厚度可控性好（从几十微米到几毫米）、对工件的热影响小、涂层功能广泛、生产效率高等一系列特点，因而在零件修复与强化方面得到了越来越广泛的应用。1热喷涂工艺的选择热喷涂工艺方法很多，从工艺方法考虑，适合于水泵轴的热喷涂工艺方法

2、主要有：火焰粉末及线材喷涂、电弧喷涂及等离子喷涂。火焰粉末与线材喷涂设备简单、施工方便、成本较低，是我国目前使用最为广泛的热喷涂方法，但其涂层结合强度低、致密度差，因此，仅适合于工况一般的工件的修复和涂层制备。电弧喷涂最大特点是生产率高、修复成本低，但涂层性能一般。等离子喷涂层与基体的结合强度高、涂层自身强度高、致密性好，因此涂层的耐磨性好，等离子喷涂主要用于制备高质量的涂层。火焰线材喷涂与粉末喷涂相比，由于线材喷涂时线材必须熔化后才能喷出，所以热效率高，喷涂速度大。此外，由于它是使用压缩空气将熔滴喷出，因而金属微粒飞行速度快

3、，喷涂层较致密、孔隙和氧化物少、线材价格较低、喷涂设备要求低（仅需喷枪、空压机、氧气和乙炔供给系统等）且操作简单。2涂层设计2.1涂层材料的选择在选择喷涂材料时，应考虑工件的工况、喷涂方法及修复成本。目前适合于液压柱塞工况及喷涂的材料主要有：碳钢及合金、铜铝合金、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢。在选择涂层材料时，还应考虑涂层厚度。涂层越厚，涂层内应力就越大，因此涂层产生开裂与脱落的倾向就越大。不同喷涂材料的涂层收缩率是不一样的。在涂层设计时，除考虑工作涂层的性能外，还需要考虑涂层与基体金属的结合强度。一般而言，为了提高涂层的结合强

4、度，需在工作涂层与基体之间施加一层结合底层。日前常使用的底层材料主要有镍铝复合复合粉末，它与基体的结合强度、自身抗拉强度及耐磨性都可以满足要求。2.2涂层厚度的确定涂层的设计厚度可表示为：h=12（D-d）+Δb式中：h———涂层设计厚度；d———喷涂前工件直径；D———工件应恢复的成品直径；Δb———喷涂层的单边加工余量。Δb的大小与涂层材料、喷涂方法、工件尺寸及加工技术要求有关。对于火焰粉末喷涂Δb为0.5～1.0mm，若修复工件直径小时，取下限值，直径大时，取上限值。涂层设计厚度包括结合底层厚度和工作层厚度，底层厚度为0

5、.10mm左右。喷涂时涂层厚度可直接通过测量控制，此时考虑基体金属与涂层的热膨胀。3热喷涂工艺过程热喷涂工艺过程包括表面预处理、预热、喷涂和涂层机加工4个部分。3.1表面预处理（1）清除油污。用汽油、丙酮等清除待修复表面的油污，拉伤部位采用特种焊材补焊。（2）探伤检查。用着色法检查轴颈表面是否有疲劳裂纹或其它缺陷。（3）校调。在车床上进行校调，检查尺寸及磨损情况，并检查形状精度及位置精度。纠正其形状和位置误差。（4）车削除去疲劳层。当车削除去疲劳层后单边涂层厚度不足0.6mm时，单边继续车削到0.6mm，以保证涂层有足够的强度

6、。（5）用铜皮遮盖不需要喷涂的部分。（6）粗化处理。粗化处理采用车毛螺纹加喷砂的方式，以进一步提高涂层与基体的结合强度，车螺纹时螺距0.8mm，齿深0.3mm，车刀尖角90o，尖角圆弧弦长1mm。3.2预热预热的目的是为了消除工作表面的水分和湿气，提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度，减少因工件热膨胀造成的涂层应力，避免涂层开裂，以提高涂层与基材的结合强度。水泵轴喷涂部位采用氧乙炔中焰预热，预热温度控制在100℃左右。3.3喷涂（1）喷涂底层涂层材料（NiAl）。喷涂涂层设计中的底层材料，其厚度约0.1mm左右，并用钢丝刷除去表

7、面浮灰粉。（2）喷涂工作层。喷涂工作层时，每次只能喷涂0.3mm左右，下次喷涂前必须用钢丝刷除去表面浮灰粉，最终喷涂后轴颈的尺寸为轴颈工作尺寸、加工余量及热膨胀量的三者之和，参数选择：氧气压力为0.6MPa，乙炔压力为0.09MPa，压缩空气压力为0.5MPa，工件线速度为0.417m/s，喷枪移动速度5～7mm/r，喷涂距离为120mm左右。（3）涂层冷却。喷涂结束后，涂层可采用空冷，在空冷过程中，柱塞需继续转动直到涂层冷却到室温为止，以防止产生弯曲现象。3.4涂层加工工艺略成本核算：按照每平方厘米厚度0.1mm，粉末用量约

8、1千克。国产粉末约400元每千克，进口粉末约1000元每千克。柱塞面积计算：3.14×直径×长度目前国内通行收费为每平方厘米3元左右（包括磨削费用）