船機(jī)軸類部件磨損修復(fù)的冷噴涂技術(shù),又漲知識(shí)了!
由于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和科學(xué)工業(yè)技術(shù)的突飛猛進(jìn),機(jī)械化程度持續(xù)上升,機(jī)械部件所處的工作環(huán)境更加復(fù)雜苛刻,其中部件磨損是致使大量機(jī)械設(shè)備失效的重要原因,并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年全世界由于材料的磨損所產(chǎn)生的鋼材消耗占到了全部消耗的50%左右,同時(shí)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家由于磨損所造成的能源消耗量也占到了30%左右。美國每年因?yàn)楦g和磨損而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到了國民總經(jīng)濟(jì)的40%左右。美國評(píng)議局的調(diào)查顯示,船舶磨損損失約64億美元,切削機(jī)床的維修費(fèi)用更是高達(dá)750億美元。而我國每年在該項(xiàng)的的經(jīng)濟(jì)損失總計(jì)也高達(dá)400億人民幣,且通常每年都會(huì)制備高達(dá)100萬噸的后備鋼材來補(bǔ)足由于磨損而損耗的鋼材。在以綠色再制造工程為重點(diǎn)發(fā)展方向的21世紀(jì),提倡更少的資源和能源消耗、更低的環(huán)境污染、更有效的把新技術(shù)用于對(duì)廢舊品的改造。所以,為使因磨損失效的機(jī)械部件恢復(fù)功能,而對(duì)其進(jìn)行修復(fù),符合綠色再制造工程的發(fā)展方向。

一、船機(jī)軸類部件的工作狀況與磨損情況
軸類部件,指在起到支承旋轉(zhuǎn)作用的同時(shí),可傳遞扭矩和動(dòng)力的部件。在船舶工程中,軸類部件是各類船舶機(jī)械設(shè)備中最重要的組成部件之一,通常在軸上安裝做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件,軸類部件的運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響著船舶設(shè)備的運(yùn)行情況。船機(jī)軸類部件的損壞十分常見,不僅使設(shè)備的性能降低,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生安全隱患。船機(jī)零件的修復(fù)大部分屬于軸類零件的修復(fù)。因此,針對(duì)船機(jī)軸類零部件的修復(fù)顯得特別重要。各種工程領(lǐng)域中,軸類部件的損壞形式通常有磨損、彎曲以及斷裂,這些損壞類型中,最常發(fā)生的是磨損。在工程機(jī)械設(shè)備中,因過度磨損而發(fā)生失效的零部件占全部失效零部件的50%左右。軸類部件通常會(huì)在表層產(chǎn)生磨損,可通過表面工程技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行修復(fù),要求修復(fù)后表面能達(dá)到一定的耐磨性要求,能夠具有較高的抗疲勞和耐沖擊載荷的性能,并且滿足其結(jié)合強(qiáng)度和硬度的要求。部件表面形成的摩擦性能良好的涂層,能夠增加部件的耐磨性能,延長使用時(shí)間,減少貴重和稀有金屬的消耗量,從而節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,并為材料的韌性和高耐磨性之間的矛盾提供了解決途徑。表面涂層工藝使材料在高溫、強(qiáng)酸堿和腐蝕等惡劣環(huán)境中有良好的耐磨性,進(jìn)而拓展了材料的應(yīng)用范圍。應(yīng)用表面工程技術(shù)手段修復(fù)報(bào)廢、損壞的各種零部件已取得了一定的成效,且還在不斷的深入發(fā)展。目前有多種表面修復(fù)方法,根據(jù)基體和修補(bǔ)層的結(jié)合特性,主要有噴涂、堆焊和鍍覆等技術(shù)。其中熱噴涂由于工藝方法多樣、設(shè)備簡單、操作方便迅速、成本低、噴涂材料選擇范圍廣等特點(diǎn),在軸類部件的修復(fù)中取得了重要的應(yīng)用,在達(dá)到修復(fù)原有尺寸的同時(shí),通過適當(dāng)?shù)奶幚砉に嚿踔量梢垣@得比原部件或者新?lián)Q件更為優(yōu)異的表面涂層,獲得再制造的功效。但是在一些情況下,熱噴涂因?yàn)楸容^高的溫度導(dǎo)致相變和有些元素?fù)]發(fā)分解及氧化,故對(duì)于易發(fā)生相變和氧化的敏感材料不適用;且由于噴涂系統(tǒng)的輔助設(shè)備比較復(fù)雜,不利于軸類部件的修復(fù)。為了克服已有技術(shù)的不足,提出采用冷噴涂方法對(duì)軸類部件的磨損進(jìn)行修復(fù)。
二、冷噴涂技術(shù)的概念
冷噴涂亦稱之為冷氣體動(dòng)力噴涂,它是以壓縮氣體(空氣、氦氣、氮?dú)?和混合氣體等)為加速介質(zhì),承載固態(tài)的金屬粒子以高速撞擊基板,粒子因產(chǎn)生劇烈的塑性形變而沉積成涂層的一種新型的噴涂工藝。
三、冷噴涂技術(shù)的特點(diǎn)
冷噴涂技術(shù)與熱噴涂技術(shù)對(duì)粒子的加熱方式和程度不同,使粒子撞擊基體表面之前的狀態(tài)不同,進(jìn)而引起沉積行為和涂層形成機(jī)制的不同,最終導(dǎo)致冷噴涂涂層獨(dú)特的組織和特性。在冷噴涂的過程中,為了使氣流達(dá)到可以對(duì)承載的粒子產(chǎn)生加速的速度,有時(shí)也會(huì)預(yù)熱加速氣體,因預(yù)熱溫度十分低,粉末粒子仍為固態(tài);而熱噴涂過程中,粒子卻被加熱到了熔融狀態(tài)。相對(duì)于熱噴涂而言,冷噴涂技術(shù)有以下特點(diǎn):
(1)加熱溫度較低:粉末粒子在噴涂過程中,在非氧化性的熱氣流中加速,由于加熱溫度低,涂層幾乎不會(huì)被氧化,適用于制備溫度敏感的涂層。冷噴涂涂層與原始粉末的氧含量相差 無幾,不會(huì)發(fā)生熔化和蒸發(fā)現(xiàn)象,能有效避免塑料涂層的揮發(fā)。
(2)可制備復(fù)合涂層:一些混合粉末由于物理化學(xué)性質(zhì)的差異在常溫下不相容,冷噴涂工藝可制得常規(guī)工藝無法制得的特殊復(fù)合材料涂層。例如,AlPb合金涂層。
(3)對(duì)基體的熱影響?。簩?duì)基體材料的組織結(jié)構(gòu)影響很小,使得基體材料有很大的選擇范圍,不僅是金屬和合金,也可以是塑料,能夠使不同類別的材料結(jié)合優(yōu)良。
(4)涂層孔隙率低:冷噴涂涂層是速度很大的粒子以固態(tài)碰撞基板發(fā)生塑性形變而沉積成的,涂層未經(jīng)過熔融狀態(tài)冷卻,沒有發(fā)生體積變化,后續(xù)粒子對(duì)已有涂層進(jìn)行沖擊,夯實(shí)作用使得涂層具有很低的孔隙率。
(5)噴涂粉末因未經(jīng)過明顯的熱過程,可以回收再利用。
四、冷噴涂技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展概況
冷噴涂作為最新出現(xiàn)的一種熱噴涂工藝,已成功研制出多種金屬、合金、復(fù)合涂層以及其他一些特殊功能涂層(如納米結(jié)構(gòu)涂層、非晶涂層、TiO2光催化涂層等)??蒲腥藛T在對(duì)冷噴涂技術(shù)進(jìn)行理論研究的同時(shí)也在積極開發(fā)應(yīng)用。國外開展冷噴涂的研究相對(duì)國內(nèi)較早,但這也是初步的研究,并沒有大面積應(yīng)用到工業(yè)中。對(duì)冷噴涂工藝研究起步較早的國家,例如德國、美國、俄羅斯等,正積極致力于此技術(shù)的工業(yè)化。美國使用冷噴涂技術(shù)修復(fù)直升機(jī)用鎂合金曲軸箱外殼,福特公司在汽車底盤的防腐中應(yīng)用了冷噴涂鋁涂層。俄羅斯將冷噴涂涂層用于鋼管內(nèi)表面的防腐,已在西伯利亞鋼廠建成了自動(dòng)化的生產(chǎn)線,并在汽車、機(jī)械制造和汽車領(lǐng)域積極推廣。德國把冷噴涂工藝用于解決熱噴涂工藝引發(fā)的汽車尾氣排氣管的疲勞斷裂問題,使服役時(shí)間延長;加拿大Centerline Windsor公司采用冷噴涂Al涂層對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輔助動(dòng)力裝置的鋁合金零件進(jìn)行了修復(fù);日本在電子工業(yè)領(lǐng)域制備出了高品質(zhì)的冷噴涂導(dǎo)電涂層。
我國的冷噴涂技術(shù)雖然晚起步于國外,但是研究內(nèi)容和規(guī)模已經(jīng)逐步形成,吳杰采用冷噴涂工藝制得的Al電極可以避免PTC陶瓷和金屬界面產(chǎn)生吸附氧層,減小接觸電阻。陳利修采用冷噴涂工藝制備超細(xì)Cu-Zn-Al2O3復(fù)合涂層,用于修復(fù)斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)的水道腐蝕部分,結(jié)果顯示,冷噴涂Cu-Zn-Al2O3復(fù)合涂層和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體能夠很好的結(jié)合,大幅度提高了耐磨性,且延長了設(shè)備服役期。孫裕昌把滲鋁管換成冷噴涂鎳包鋁F501,用于高溫環(huán)境下電站水冷壁管的抗腐蝕。侯根良以KY-HVO(A)F多功能超音速火焰噴涂為前提條件,發(fā)展了冷噴涂工藝。王平將冷噴涂耐磨涂層應(yīng)用到省煤器上,使其耐磨性提高。綜上所述,冷噴涂技術(shù)目前已發(fā)展較成熟,為冷噴涂技術(shù)用于船機(jī)軸類部件磨損修復(fù)創(chuàng)造了有利條件。
五、夢(mèng)能服務(wù)與支持
1、免費(fèi)樣品
如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用,請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506
油漆樣品適用范圍:
用于新建項(xiàng)目:驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。
用于維修項(xiàng)目:驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。
用于日常修補(bǔ):提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。
申請(qǐng)用量:在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。
2、免費(fèi)打樣
如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試,請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系,將樣板寄往夢(mèng)能科技營銷部,由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。
3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)
夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì),以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn),以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
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零售:購買50kg以內(nèi),線上購買,抖店直接下單購買。
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貿(mào)易、代理:提供代工業(yè)務(wù)支持,項(xiàng)目保護(hù)。
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