熱噴涂技術在滑動軸承制造上的技術應用

隨著現(xian)代(dai)科技的發展進步,對(dui)軍事裝備(bei)(bei)、工業生產(chan)裝備(bei)(bei)、科研儀器等提出了更高(gao)的性能(neng)指標(biao),對(dui)構成這些儀器的零部件(jian)的使用(yong)(yong)性能(neng)要(yao)(yao)求也(ye)越來越高(gao)。為滿足特殊的使用(yong)(yong)要(yao)(yao)求,往往要(yao)(yao)采用(yong)(yong)一(yi)些貴重金(jin)屬如鈦、鎳、鈷、鎢、鋯(gao)制(zhi)造(zao)零件(jian),鑄、鍛造(zao)以(yi)及焊接方(fang)法(fa)都有一(yi)定困難而且(qie)極(ji)不經濟。利用(yong)(yong)熱噴涂(tu)(tu)技術在普通材料的表(biao)面噴涂(tu)(tu)一(yi)層特殊的涂(tu)(tu)層,制(zhi)造(zao)一(yi)個(ge)特殊的工作表(biao)面,可以(yi)達到節約材料,節約能(neng)源的目的。

熱(re)噴(pen)(pen)涂(tu)技(ji)術(shu)是利用(yong)熱(re)源(yuan)將(jiang)噴(pen)(pen)涂(tu)材(cai)(cai)料加(jia)熱(re)至熔融(rong)或半熔融(rong)狀態,并以一定的(de)(de)(de)速度(du)噴(pen)(pen)射(she)到經過預處理的(de)(de)(de)基體(ti)(ti)表(biao)(biao)面(mian)并通過微小(xiao)顆粒的(de)(de)(de)沉積形成涂(tu)層(ceng),從而賦予基體(ti)(ti)表(biao)(biao)面(mian)特殊功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)方法(fa)和(he)技(ji)術(shu),是表(biao)(biao)面(mian)工程技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)重要組成部分。采用(yong)不同(tong)的(de)(de)(de)涂(tu)層(ceng)材(cai)(cai)料和(he)不同(tong)的(de)(de)(de)工藝方法(fa),可以在基體(ti)(ti)表(biao)(biao)面(mian)制(zhi)備減磨耐磨、耐腐蝕、抗高溫氧化、熱(re)障、電磁屏蔽接收、絕(jue)緣等(deng)功(gong)能(neng)涂(tu)層(ceng)。

比較常用(yong)的熱噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)方(fang)法(fa)有火焰(yan)噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)、電弧噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)、等離子噴(pen)(pen)(pen)涂(tu),涂(tu)層材料包括金屬、金屬合(he)金、陶瓷、金屬陶瓷、塑料及其它(ta)復合(he)材料。熱噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)方(fang)法(fa)和技術已經被廣泛應用(yong)于航空航天、冶金、能源、軍事裝備、石油化工、機(ji)械制造、交通運輸、生物工程等國民經濟各個領域。

目前,通過熱(re)噴涂(tu)技(ji)(ji)術(shu)制(zhi)作(zuo)(zuo)的(de)(de)各(ge)種功能涂(tu)層大多用于零(ling)(ling)部(bu)件(jian)(jian)的(de)(de)防護、強化、修復(fu),直接用熱(re)噴涂(tu)技(ji)(ji)術(shu)制(zhi)作(zuo)(zuo)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)(jian)的(de)(de)報道很少。本文(wen)介紹一種通過熱(re)噴涂(tu)方式制(zhi)作(zuo)(zuo)滑動(dong)軸承的(de)(de)方法和工(gong)藝,由于工(gong)藝方法特(te)殊,也可以作(zuo)(zuo)為(wei)熱(re)噴涂(tu)技(ji)(ji)術(shu)與材料累積工(gong)藝相結合制(zhi)作(zuo)(zuo)特(te)殊零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)探索。

1、常規滑動軸承的(de)制造方(fang)法(fa)

滑動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)是(shi)常(chang)(chang)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)機(ji)械零件(jian),由(you)(you)旋轉的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)頸(jing)和(he)固(gu)定的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)座(zuo)(zuo)構成(cheng),和(he)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)頸(jing)接觸的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)座(zuo)(zuo)內表面稱軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)瓦或(huo)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)襯。由(you)(you)于軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)在使(shi)用(yong)(yong)(yong)中往往要承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受一定的(de)(de)(de)載荷(he)并(bing)傳(chuan)遞運動(dong)和(he)動(dong)力,所以一般(ban)常(chang)(chang)用(yong)(yong)(yong)材料為各種鋼和(he)鑄(zhu)鐵,比較耐磨;軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)瓦或(huo)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)襯的(de)(de)(de)常(chang)(chang)用(yong)(yong)(yong)材料為軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)合金(jin)(jin)(jin)(jin)、青(qing)銅(tong)、鋁基(ji)合金(jin)(jin)(jin)(jin)、鋅基(ji)合金(jin)(jin)(jin)(jin)等,其中軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)合金(jin)(jin)(jin)(jin)(主要是(shi)錫(xi)、鉛、銻或(huo)其它金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)合金(jin)(jin)(jin)(jin))由(you)(you)于其耐磨性好(hao)(hao)、塑性高(gao)、跑合性能好(hao)(hao)、導熱性好(hao)(hao)和(he)抗膠合性好(hao)(hao)及與油的(de)(de)(de)吸附(fu)性好(hao)(hao),在重載、高(gao)速情況下使(shi)用(yong)(yong)(yong)較多,但軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)強(qiang)度較小,價(jia)格較貴(gui),一般(ban)采用(yong)(yong)(yong)離(li)心(xin)澆鑄(zhu)的(de)(de)(de)方式鑄(zhu)造在鋼、鐵等軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)座(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)工作(zuo)表面,形成(cheng)滑動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)工作(zuo)表面。

2、利用(yong)熱噴涂技術制造滑動軸承(cheng)內襯的工藝方法

目前介紹(shao)通(tong)過熱(re)噴(pen)涂技術修復滑動軸承的(de)資料和(he)(he)文獻很多,德(de)國大眾(zhong)汽車(che)公(gong)司也有通(tong)過等(deng)離(li)子噴(pen)涂制(zhi)作(zuo)(zuo)內燃機(ji)連桿內孔(kong)耐磨鋁(lv)青(qing)銅(tong)涂層的(de)發明專利。但(dan)由于(yu)受現有熱(re)噴(pen)涂設備(bei)和(he)(he)操作(zuo)(zuo)方法的(de)制(zhi)約,通(tong)過熱(re)噴(pen)涂技術制(zhi)備(bei)的(de)各種功能涂層大多局限于(yu)零件的(de)外表(biao)面(mian)和(he)(he)較大的(de)內孔(kong)表(biao)面(mian),一旦孔(kong)徑小于(yu)φ35或孔(kong)深較大則(ze)(ze)施工(gong)困難,如果零件型腔表(biao)面(mian)特殊,則(ze)(ze)無法施工(gong)。

本文就如下滑動軸承(cheng)零(ling)件的制(zhi)作介紹一(yi)種利用(yong)熱(re)噴(pen)涂(tu)技術制(zhi)造滑動軸承(cheng)內(nei)襯的工藝方法,零(ling)件如圖1中a圖所(suo)示,其內(nei)孔(kong)直徑為φ20,長30,內(nei)孔(kong)表面(mian)為工作表面(mian),有(you)3mm厚的軸承(cheng)合(he)金(jin)。該零(ling)件一(yi)般采(cai)用(yong)離(li)心澆鑄方式制(zhi)作合(he)金(jin)層,由(you)于孔(kong)徑太小,目(mu)前還沒有(you)一(yi)種熱(re)噴(pen)涂(tu)用(yong)內(nei)孔(kong)噴(pen)槍能(neng)完成此(ci)類任務。

為解決(jue)上述零件內孔表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)熱(re)噴(pen)涂涂層(ceng)制(zhi)作問題,筆者提出一(yi)種新的(de)(de)熱(re)噴(pen)涂施工方式。制(zhi)作一(yi)種新的(de)(de)工裝,主體結(jie)構(gou)由心(xin)軸、螺母、擋板組成,熔(rong)點為183℃的(de)(de)低熔(rong)點合金,均勻熔(rong)敷在心(xin)軸1的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian),**后在低熔(rong)點合金的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)涂覆一(yi)層(ceng)耐(nai)火(huo)涂層(ceng),耐(nai)火(huo)涂層(ceng)由耐(nai)高溫的(de)(de)特殊粘結(jie)劑和耐(nai)火(huo)材(cai)料配(pei)制(zhi)而成。