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基於高速火焰噴塗(HVOF/HVAF)技術的再製造

時間:2018-01-22 22:53:42  來源:  作者:天天

再製造工程是以機電產品全壽命周期設計和管理為指導,對廢舊機電產品進行修複和改造的一係列技術措施或工程活動的總稱,是廢舊裝備高技術修複、改造升級的產業化。裝備再製造已成為國家大力發展戰略性新興產業的核心內容之一。國外將再製造產業稱為“朝陽產業”或稱其為“潛在的巨人”。

目前,結合超音速火焰噴塗具有粒子速度快,結合強度高,塗層內部為壓應力,可以厚成形(幾個毫米)的特點,超音速火焰噴塗技術適用於各類大型磨損失效軸、輥的再製造,可廣泛應用於航空航天、鋼鐵冶金、石油化工、造紙及生物醫學等領域損傷部件的再製造。

a.  鋼鐵冶金輥類部件的再製造

鋼鐵冶金領域熱鍍鋅槽中的沉沒輥、穩定輥,經受嚴重的熔融鋅液腐蝕,使用壽命較短。一般工作1~2周,因輥麵腐蝕而產生嚴重的粘鋅渣現象,在鍍鋅過程中對鋼板產生劃傷,影響鍍鋅板質量。對鍍鋅工作輥傳統的修複方法是采用車削減小尺寸修複法,重新獲得好的輥麵狀態。但經幾次加工後,整個輥體因超差而報廢。采用超音速火焰噴塗技術,在沉沒輥、穩定輥上製備80~120μm的WC-12Co塗層,再加上後期的封孔處理。結果表明,塗層孔隙率小於1%,硬度在1000~1100HV之間,具有優異的抗粘鋅、耐磨損性能,再製造後輥子的使用壽命從原來的2周提高到7~9周,效果顯著。

b.  航空航天起落架等部件的再製造

飛機起落架因在飛機起落階段承受嚴重的衝擊和磨損,通常是在起落架表麵鍍硬鉻層,由於鍍鉻層的硬度有限,使起落架的壽命很難滿足要求,報廢嚴重。針對起落架的實際工況,目前國外多采用超音速火焰噴塗技術(HVOF)來修複強化起落架。噴塗材料選用WC-Co、WC-CoCr金屬陶瓷,修複後塗層的硬度比原鍍鉻層高出50%,再製造後的起落架在使用壽命、經濟效益方麵比傳統的鍍鉻工藝成效顯著。

c.  造紙行業工作輥的再製造

造紙行業的工作輥,對輥麵的表麵粗糙度有較高要求,目前需每隔半個月到4個月精磨一次。由於表麵耐磨性不高,輥子的使用周期和壽命受到較大影響。對嚴重磨損的工作輥,采用HVOF在輥體表麵製備150μm的WC-Co塗層,塗層孔隙率低於0.5%,硬度比基體材料提高5~6倍。

d.  石油化工球閥、柱塞等零件的再製造

    在石油化工領域,許多球閥、柱塞等零件尺寸大、磨損嚴重,使用壽命較短。對這一類球閥零件,采用超音速火焰噴塗WC-Co塗層對其進行尺寸修複再製造,可達1200~1300HV,耐磨粒磨損和衝蝕磨損性能比基體提高3~5倍。


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