采用热喷涂技术修复滑动轴承
发布时间：2015-11-06 摘 要：探讨了氧乙炔热喷涂技术，选用国产新型轴瓦的减磨抗磨新材料对大型、重型滑动轴承进行了喷涂修复。通过试验得出：采用该方法修复的轴承其抗磨性、减磨性得到了良好的改善，承载能力有较大地提高，起到了强化修复作用。该修复方法设备及工艺简单、施工方便、成本底、效益高、易于掌握，是一项值得推广的工艺[1~4]。
关键词：热喷涂技术；滑动轴承；修复
1 问题的提出
1.1传统修复方法
购买大型、重型滑动轴承价格较高，当其损伤后，应尽量修复，特别是在缺少配件的情况下，修复就显得更为重要。
不同材料轴承的传统修复方法见表1。
表1 不同材料轴承的传统修复法
1.2问题所在
从传统修复方法可以看出：传统修复方法仅限于轴承的形状、尺寸、精度的恢复，没有涉及强化修复的问题，起不到强化的效果。不足之处主要表现在：工艺复杂、生产率低、成本高、修复质量差、使用寿命短、经济效益低。
1.3新的修复方法设想
由于传统修复方法有着很多自身难以克服的缺点，因此，如何采用新材料、新工艺、新技术对轴承进行修复、强化的问题摆在了我们面前。
新方法如能满足技术先进、工艺简单、生产率高、成本低、质量好的需要，不仅能在形状、尺寸、精度上保证原来的要求，同时能达到强化的效果，并且易于掌握、推广，那么，这种设想就是成功的。
2 新修复方法介绍
2.1概述
热喷涂技术是在表面防护、表面强化和制备特殊表面涂层等方面迅速发展起来的一门具有广阔前景的新技术。特别是其中的氧—乙炔粉末喷涂技术，具有设备简单、工艺灵活、易于推广的优点；是一项成本低、见效快、量大面广、经济效益显著的实用技术，它能根据不同的喷涂材料，使工件表面具有耐磨、耐蚀、抗氧化等不同的性能，它对机械磨损件的修复、腐蚀介质的防护以及适应高参数的工况、节省贵重金属材料、提高产品质量、降低成本都能起到积极的作用。
2.2喷涂材料
滑动轴承常用喷涂材料及有关性能见表2。表中（上）为标准参比试样，为45#钢淬火的上试样；（下）指有涂层材料的下试样。
表2 滑动轴承常用喷涂材料及有关性能
从表2看出，具有涂层材料的试样的磨损量平均值都比45#钢淬火的试样低一个数量级；两者的PV值均较高。
2.3主要设备及辅具
2.3.1主要设备
氧气瓶及氧气减压器、乙炔瓶及乙炔减压器、喷枪、橡皮管等。
2.3.2辅具
喷涂机床、喷砂装置、乙炔干燥器、过滤器、送粉器等。
3 工艺
3.1工件表面制备
工件表面制备的目的是使基体待喷涂表面清洁、粗糙，并把表面修整成适当的形状，便于提高涂层与基体的粘结。
a.清洗
把油脂类物质和其他污染物从零件表面上清洗掉，一般用碱液和溶剂清洗，也可用工业汽油清洗。
b.喷砂
用压缩空气流、受压水流或离心力，使磨料（砂粒）冲击在零件表面，除去锈迹、氧化皮、腐蚀产物及其他附着物。喷砂尽量保持射流与零件表面互成垂直状态，以免影响金属与基体的粘结强度。对于喷涂工件的喷砂处理，应用干式喷砂。
c.机械加工
在零件表面开槽、滚花进行等粗化处理，能有效地限制和分散涂层的收缩应力。机械加工的主要目的是使零件喷涂面的形状适合涂层的形成并提供镶嵌涂层的空间，即有利于喷涂加工和改善涂层的受力状态，提高涂层与基体以及涂层自身的粘结性。
d.化学处理
对零件修复表面进行腐蚀处理，可使未处理的表面更广泛地分散出许多凹陷，提高零件与涂层的粘结强度。
e.电拉毛
用金属丝在金属零件表面进行轻的焊接，使零件表面产生小的溅射毛糙面。
3.2粉末的准备
a.根据涂层设计确定粉末牌号。
b.检查粉末牌号是否符合使用要求。
c.若因粉末吸潮引起团聚或流动性不好，可将粉末放在120C的温度下烘烤1h左右，待冷至室温后按要求对粉末进行筛分。
3.3设备准备
检查所用设备和系统的技术状况是否正常、管路是否漏气等。
3.4喷涂
3.4.1工件的预热
预热火焰：中性焰
预热温度：100~150℃
3.4.2参数控制
火焰性质：中性焰
气体压力：氧气0.6~0.7MPa
乙炔0.04~0.045MPa
喷涂距离：250~280mm
喷涂角度：87°~89°
3.5测量
待喷涂修复件冷却后检测涂层厚度是否达到设计要求。
3.6涂层后加工
根据轴承的形状、技术要求确定定位装夹位置和加工量。
3.7检验
检测修复尺寸是否达到原图纸设计要求。
3.8合瓦研刮
根据合瓦后接触点情况进行研刮，直到接触斑点达接触表面的85%以上并均布为止。
4 试验结果
通过台架试验、磨损试验、硬度测定和结合强度试验，都达到了我们预计的效果。
5 结论
a.涂层性能好。采用氧乙炔焰粉末喷涂所形成的合金涂层具有多孔穴的特点，其孔穴率为20%左右，这种多孔形的涂层能够贮油，具有贮油性，与传统的金属合金层相比，其抗磨性、减磨性都得到了较大的提高和改善。
b.工艺先进。氧乙炔焰粉末喷涂设备简单、投资少、见效快、操作方便、易于推广；同时工艺灵活、施工方便、污染小，是大有发展前途的一门新技术，选用该技术对大型、重型滑动轴承的修复是完全值得尝试和推广的。
参考文献
[1]莲井淳（日），程韦长译.喷镀技术[M].北京：国防工业出版社，1978.
[2]程韦长.保养焊接技术[M].上海：上海科学技术文献出版社，1980.
[3]顾德骥.国外自熔合金表面喷焊技术[M].上海：上海科学技术文献出版社，1980.
[4]麻毓璜.氧乙炔焰粉末喷涂技术[M].成都：四川科学技术出版社，1983.