一、修复鼓风机部件 一根鼓风机主轴(图1)与一滑动轴承配合,轴肩部承受很大轴向力,使用中由于抱瓦事故,造成轴肩部的圆环形端面严重烧伤,出现多处划痕,最深处约0.5mm。由于该轴形状复杂,精度很高,为了防止变形,决定采用电弧喷涂修复,同时采用电火花沉积粗化表面预处理工艺,收到满意效果。 电火花沉积粗化表面法,工作原理是通过脉冲放电过程,将金属电极沉积在工件表面,通过调节工艺规范,可得到较粗糙的沉积层。经电火花沉积粗化处理的基体,为喷涂层提供了良好的结合表面。使用的电火花沉积设备是沈阳工业大学自行研制,该设备处理后的沉积层厚度为0.05-0.lmm。

图1
电弧喷涂3Cr13涂层的工艺参数是:工作电压32V,工作电流220A,雾化空气压力0.45MPa,喷涂距离120mm,喷涂层厚度lmm。 最后是磨削加工、先整修工件外圆,然后用小进刀量修整轴肩端面。加工后,装机试验,一切正常。 图2是一根鼓风机齿轮轴,该轴的锥面处安装一个很大的叶轮。使用中由于压紧螺帽松动造成叶轮与轴之间相对运动,导致轴锥面损伤。采用电弧喷涂工艺修复。修复步骤是:车削→除油→喷砂→喷涂→磨削。

图2
车削加工的目的是除去工件表面的不圆度和疲劳层,保证填充涂层有均匀的厚度。喷砂是为了表面粗化。喷砂前用铜皮或薄橡胶板,将相邻的不喷涂部位进行保护。 喷涂3Cr13马氏体不锈钢涂层的工艺参数是:工作电压32V,工作电流220A,雾化空气压力0. 5MPa,喷涂距离120mmo最终涂层厚度1. 2mm。喷涂后磨削加工。 二、轴承座孔修复 轴承座内孔损伤,通常采用电刷镀方法修复。如果磨损量≤0.2mm,电刷镀方法既方便又经济。若磨损量较大,通过多年的研究和实际应用,还是电弧喷涂QAl9-2铝青铜涂层的方法好些。该方法工艺简单,可以喷涂较厚涂层,结合强度高,切削加工性好。电弧喷涂铝青铜涂层修复内孔的基本方法如下: 1.下切(车削) 一般来说,铝青铜涂层的安全厚度应>0.3mm,下切的主要目的是为了得到>0.3mm厚度的均匀涂层。此外,损伤的轴承座内孔都会有不同程度的划痕、疲劳层、不圆度,通过下切,车掉划痕和疲劳层。 2.除油清洗 此工序非常重要,任何油污的存在都会直接影响涂层的可靠结合。许多轴承座都是铸铁材料,其疏松的结构会给除油工作增加难度,必要时,可以考虑用火烤的方法。 3.喷砂粗化 表面预处理的好坏是喷涂成功的最关键一步。由于内孔涂层具有较大的收缩应力,应力趋势是要将涂层从基体上拉掉。所以,要确保得到清洁、粗糙的基体表面。喷砂处理是较好的表面粗化处理方法,经此工序处理,不但使工件表面粗化,还可以去除铸铁表面影响涂层结合的石墨及其它污染物。 4.电弧喷涂 铝青铜涂层既可以作为工作层,也可以作为过渡底层材料。作为过渡底层时,应选择较高的工作电压和相对低的雾化空气压力,工艺参数为:工作电压35-37V,工作电流180-260A(3mm丝材),雾化空气压力0.3-0.4MPa,喷涂距离80-120mm。过渡底层厚度一般0.lmm左右。喷涂工作涂层的工艺参数为:工作电压30-32V,工作电流180-260A(3mm丝材),雾化空气压力0.4-0.5MPa,喷涂距离120-150mm。所留的加工余量多少与喷涂操作的均匀程度有关,一般来说,工作涂层的厚度应比最终加工尺寸至少大0.5mm。 5.喷涂后的加工 喷涂后的加工,既可以磨削,又可以车削。磨削加工,涂层受切削力小,车削加工受力较大,容易出现涂层起皮或表面质量下降现象。如采用车削加工,应使用硬质合金刀具,刀刃要锋利,进刀量不宜过大,工件转动线速度在60-90m/min之间。
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