氧乙炔火焰喷涂技术在烟机洗包机上的应用

氧乙炔火焰喷涂技术在烟机洗包机上的应用

1热喷涂技术的应用随着现代产业的快速发展，对各种机械部件的性能要求越来越高，并提出了各种功能要求，如抗疲劳、耐温、耐腐蚀、润电、增摩、减磨等。表面功能涂层技术已列为现代工业前沿学科,其热喷涂技术最具有强化作用。热喷枪将燃料气提供必须的热量,把金属或非金属材料加热到塑态或熔融状态,再经压缩空气加速,使材料颗粒冲击到基体表面随之冷却并不断堆积形成涂层,以此改善机械零部件的使用性能,增强使用寿命。烟草机械设备是烟草行业生产的物质基础,“七五”以来我国卷烟行业引进了大批国外先进的烟草机械设备,其关键易损零部件仍依赖进口,价格昂贵,每年需耗大量外汇,而且供货周期长,直接影响我国卷烟行业的经济效益。为此,本文论述以氧乙炔火焰喷涂工艺用在铝、钢不同材质基体“PA8—5PA9烟机搓板滚轮”上,解决了该零部件的磨损问题,提高了使用寿命。2火焰喷涂工艺PA8—5PA9搓板滚轮在研制过程中,采用了氧乙炔火焰喷涂粉末工艺,选择了铝包镍作粘结过渡底层和自粘结耐磨材料,严格操作工艺,可在铝和钢两种基体材质上喷涂同性能的耐磨涂层,其工艺稳定可靠。2.1设备材料的选择根据产品性能特点及易批量生产又降低成本的要求,选择了以下设备和原材料见表12.2有机除油非工作面保护表面制备热喷涂是一种特殊技术,具有较高的叠加效果,在工艺实施过程中工序严紧,其工艺流程如下:基体检验→基体有机除油→非工作面保护→表面制备→预热→粘底层→喷涂耐磨层→冷却拆卸→修饰检验→包装入库。在生产工艺流程中要求工件基体无油污、锈蚀,表面粗糙均匀而不被氧化,非工作面严加保护,预热温度适当,粘结底层均匀牢固,喷涂面均匀平整,材料颗粒熔融粘结牢固,耐磨性能好。3热喷涂对涂层的影响PA8—5PA9搓板滚轮由于基体材质不同,而成品要求表面性能一致,因此当采用热喷涂处理零件时,为了保证涂层的结合强度,提高涂层的耐磨性能,保证涂层的致密和表面均匀度,进行了如下实验研究。3.1喷砂强度的影响对不同材质的基体喷涂同性能底层材料,使耐磨涂层过渡粘结牢固,在喷涂底层之前,必须进行表面制备处理。首先进行有机除油净化,然后粗化,用8kg/cm2气压、0.5～3mm棱角金刚砂,75～90°喷射角,100～200mm距离喷射。喷砂使基体表面形成不规则的凹凸不平的粗糙面,随着粗糙度的增大,在一定范围内结合强度随之提高,粗糙度为2.5～6μm,但超过10μm之后导致表面硬化,凸峰被削平,粗糙度活性降低,结合强度随之降低,特别是铝基基体。因此应严格控制喷砂时间,在30～60秒可得到最大的粗糙度和结合强度。喷砂清除了基体表面油污和氧化层,露出洁净的面,增加了表面面积,可使涂层构成联锁叠层,同时减少应力引起的涂层结合不牢。喷砂粗化处理后必须在1小时内进行喷涂,防止表面氧化。在喷涂过程中,高温熔融的涂层材料在瞬间冲击粘结,凝固在基体和微观粗糙面上形成机械结合(如图1一2)。3.2纳米颗粒与固体表面的聚合合金由于铝和钢两种材料热膨胀系数及粘结性能不同,若直接喷涂耐磨层,结合力没有保证,因此必须喷涂一层既能在两种不同基体上粘结,又能和复合耐磨层牢固结合的特殊过渡层,涂层与基体之间的结合是颗粒对表面相互作用的关系,熔融颗粒冲击到经过制备的基体表面,撞成扁形状,并随表面起伏,对凹凸不平面形成机械啮合,底层与耐磨层之间是内聚结合,即扩散合金化。金属间固溶体通过淬冷合金化而实现粘结。粉末使用前必须在150～250℃温度预热烘烤1～1.5小时,以保证粉粒喷射流动性,避免结团堵塞喷射膛道。在喷射过程中对气体压力,火焰温度、喷射距离、喷射角度、运动速度严格控制,使之底层均匀平整,粘结牢固,使铝、钢两种基体表面形成牢固的耐磨涂层,保证了其结合强度,控制参数见表2。3.3涂层材料的选择PA8—5PA9搓板滚轮的涂层由复合喷涂材料,氧化物及孔隙组成如图3。喷涂层具有高耐磨、致密、均匀牢固特性。在喷涂耐磨层时首先对粉末进行合理选择配制,喷涂材料颗粒受高速淬火形成非均质特殊结构,涂层的宏观硬度由材料本身和材料淬冷合金化形成,材料的硬度高、耐磨性能好,通过融熔金属粘结实现其耐磨性。喷涂时预热可减少颗粒到达基体表面回跳机会,改善颗粒撞击的湿润性,增强涂层的粘结牢度。喷涂工件转动换向匀速控制,喷射轨迹循环均匀不得漏喷,叠喷保证涂层厚度的均匀一致,可得到理想的高耐磨涂层,图4。4用户基本成分成为国外同类产品的理由重要(1)采取热喷涂技术将硬度复合材料分别用在铝基体搓板和钢质滚轮上形成高耐磨涂层取得成功,其