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文檔簡介
1、輥壓機軸承的防護與修復設計報告一、簡述水泥工業是世界上公認的耗能大戶,在水泥生產過程中,需要消耗大量的能量。我國又是能耗很高的國家,可見節能在我國水泥工業中具有特殊的意義。在水泥廠中,每生產一噸水泥需要粉磨的各種物料就有3-4噸之多。粉磨生料、熟料和原煤等的電能消耗占工廠總電能消耗的6070%。粉磨成本占水泥生產總成本的35%左右。我國是世界上水泥生產大國,水泥產量位居世界第一,并仍保持高速增長。水泥工業又是耗能大戶,所以使用輥壓機的意義十分重大。為適應這種需要,不少設計制造單位也研制開發了各種類型的輥壓機,并已投入生產使用,均取得了明顯的節電效果。輥壓機,是國際80年代中期發展起來的新型水泥
2、節能粉磨設備,輥壓機工作原理,主要依靠兩個水平安裝且同步相向旋轉的擠壓輥進行高壓料層粉碎。被封閉的物料層在被迫向下移動的過程中所受擠壓力逐漸增至足夠大,直至被粉碎且被擠壓成密實料餅從機下排出。料餅中含有大量的細粉,其中小于90hm的成品細小顆粒約占2030%,粗顆粒的內部結構已被破壞,產生許多微裂紋,易磨性很高。具有替代能耗高、效率低管磨機預粉磨系統,并且降低鋼材消耗及噪聲的功能,相比球磨機系統產量提高3050%。二、輥壓機常見故障及處理1. 輥面損壞輥面損壞包括:輥面產生裂紋,輥面凹坑或輥面硬質耐磨層剝落。輥面損壞輥壓機的輥面是由幾層復合金屬堆焊而成,輥子的基體是合金鍛鋼制作,在過渡層上堆焊
3、洛氏硬度50的合金硬化層,在硬化層上再堆焊更硬的耐磨花紋。為了使輥面壽命800010000h,最表面的耐磨花紋硬度可達6065HRC,以提高耐磨性能。輥面損壞的原因:(1)輥壓機在生產運轉過程中,輥壓機輥面的損壞是一種較常見的現象。其主要表現為輥面產生裂紋,擴展為裂縫,導致輥面硬質耐磨層的剝落。從輥壓機的工作狀況可以看出,輥面的磨損類型屬于典型的高應力磨料磨損。在磨料磨損過程中,物料顆粒在壓力作用下會使輥面產生彈性和塑性變形,從而在輥面亞表層不同深處會形成循環壓應力和拉應力,當循環應力超過輥子材料的疲勞強度時,將會在表面層引發裂紋。在循環載荷作用下,亞表層的塑性變形繼續發展,在離開表面一定深度
4、的位置也將萌生裂紋,并逐步擴展。當裂紋擴展后,使裂紋以上的材料斷裂剝落,這種現象就是疲勞磨損。所以,輥子的磨損機理是輥面的高應力磨料磨損和輥面亞表層的疲勞磨損共同作用的結果。(2)由于在運行過程中,在喂入輥壓機的物料中會混入金屬雜物或有玻璃等硬質物料。在兩個輥子間強大的粉磨力作用下,金屬雜物就有可能直接破壞輥面,使輥面產生凹坑或硬質耐磨層崩落。由于這硬化層非常堅硬,相對來說韌性就差些,因而最怕硬碰硬,導致硬化層的微裂紋擴展和硬化層崩落最終產生輥面缺陷。如果情況嚴重,將直接影響輥面壽命,缺陷的增多,直接影響輥壓機產生的料餅質量而達不到預期的輥壓效果。(3)設備本身制造存在缺陷。輥面損壞后,處理方
5、法:(1)在線修復,在堆焊過程中注意控制好溫度。(2)離線修復。2.軸承損壞及軸承位磨損輥壓機軸承損壞輥壓機的四個軸承是整臺設備的關鍵零件,輥壓機粉碎物料的粉磨力通過液壓缸施加于軸承座推動輥子以及由電機驅動使得壓輥轉動,這都需通過軸承才得以實施。軸承是輥壓機的關鍵部件,一旦軸承發生事故,則輥壓機就得停機,產生嚴重后果。軸承損壞的原因是多方面的:(1)軸承本身的制造質量問題;(2)有可能是過載、負荷加劇造成的,如:設定工作壓力過高、兩輥轉速不同、料餅過厚、液偶加油量不等等原因;(3)振動過于劇烈也有可能造成軸承損傷,引起振動的原因是多方面的,如:物料中細粉含量過多(如粒徑5mm以下物料含量達到5
6、0以上);入輥壓機物料過于密實,物料形成料餅時由于孔隙率的降低,排出的氣體無法通過上部的物料排出;通過輥壓機時,輥壓機入料口被異物堵塞或穩料倉料位低引起的下料不均等;(4)有可能安裝不當留下隱患,如:兩輥中心線不平行或雖平行但不在同一水平面上;兩輥間限位擋塊過薄,空轉時可能引起兩輥面接觸等原因;安裝時,軸承游隙的過盈量未達到的要求的數據,即0.250.35mm;(5)有可能兩端輥縫偏差較大,且長期持續運行。引起輥縫偏差的原因,筆者認為不外乎以下幾種:控制系統有問題,兩端壓力不等,且長時間不能調節;物料本身的問題,物料進入緩沖倉后,產生程度不等的離析現象,粒度分布不均的物料進入輥壓機后,輥子兩端
7、受力不均,輥縫偏差必將產生;側擋板一側失效,物料在輥子兩端通過量不等,不受限的一側通過量大且壓力偏低;入料口沿輥子方向寬度偏差較大或入料口一側被異物堵塞,造成物料通過兩輥間隙時,輥子兩端通過量不等;(6)軸承冷卻不良,循環冷卻水不暢或冷卻水量不足可能引起軸承溫度過高而損壞;(7)對于采用干油潤滑的系統而言,軸承密封失效、干油供應不足等可能造成軸承潤滑不良,從而損壞軸承。(8)油品變質、油品進灰,造成軸承損壞。為防止軸承損壞,要做好以下幾個方面:(1)購買軸承時嚴格控制軸承質量;(2)保證控制系統正常有效工作;(3)輥壓機開始喂料時,開始先加一定壓力,在物料將輥壓機撐開一定的輥縫時,再開始加壓到
8、工作壓力,這樣動輥的移動量不是從最小到最大,可以有效減小震動;(4)軸承安裝時,必須嚴格控制軸承游隙的過盈量;保證兩輥中心線平行且在同一水平面上;對于不同規格的輥壓機,擋塊厚度亦應不同。筆者認為,應以輥壓機空轉時,兩輥面不相蹭為原則,一般講,以1830mm為宜;(5)關于工作壓力,理論上講,最佳的有效范圍在30150MPa,應根據不同廠家不同型號調整為宜;(6)物料方面,盡量減少細粉含量,粒徑在2025mm的顆粒含量在60以上為宜;(7)采取措施,盡量控制輥縫偏差,如在穩料倉上部加布料器、內部加溢流箱、倉內加隔離板等措施;(8)保證物料通過量可以自由調節;(9)加強滑潤管理和現場管理。規范的設
9、備管理和良好的環境是保證潤滑系統正常工作的必要條件。輥壓機圓錐孔軸承安裝要求:(1)對于圓錐孔軸承,錐度一般為1:12大錐度和1:30小錐度兩種,首先試裝軸承,將軸承豎直吊起,慢慢配合在錐度軸上,錐度軸預先用紅丹粉沿軸向涂抹幾條測試印跡,然后把軸承吊離開,觀察紅丹粉接觸痕跡,保證接觸面積在75%以上,否則修磨軸直至達到配合面積。(2)繼續預裝圓錐孔軸承,將軸承安裝到軸上后,測量軸承內側端面與輥壓機滾身軸肩尺寸,需要精確測量,用塊規和塞尺測量,需要圓周方向測量4點取其平均值,假設為R。因為軸承內側端面與輥身軸肩之間在實際裝配中需要有密封隔環,寬度為r,因此需要修磨隔環寬度,三者之間關系為r=R-
10、a,其中a為軸向推進量。(3)軸向推進量a需要符合附表技術要求。(4)將軸承裝在軸承座中,吊裝軸承座裝配在錐度軸上,通過軸承的外端壓蓋與軸端的臺階尺寸來測量軸向的推進量,此推進量也即為上面的a值(軸向推進量)。(5)保證軸承軸向推進量a到位時,軸承內側端面與密封隔環緊貼在一起,并且此時內圈的膨脹量和剩余游隙符合下表要求值。軸承位磨損磨損及修復:隨著生產企業對于設備的連續化要求的不斷提高,設備出現的問題相應隨之增加,超負載負荷的運行,加劇設備的損壞程度。軸承位在承受各種作用下出現疲勞磨損,導致軸與軸承配合出現間隙,而產生相對運動磨損。以HFCG160*140立磨減速機為例,軸承位的磨損造成了整條
11、線的停機,采用索雷工業的產品和技術修復,僅用6個小時時間,就滿足立磨減速機開機條件,為企業恢復生產贏得了時間;并且修復費用低廉。修復設備數據:軸頸:600-900mm;軸承位軸:487mm;軸承位單邊磨損:3-5mm;工作溫度:65-851:12錐,軸承型號:232/600CAKF1w33。修復原理:因金屬材質為“常量關系”,雖然強度較高,但抗沖擊性以及退讓性較差,所以長期的運行必造成配合間隙不斷增大造成軸磨損,同時又具有金屬所不具備的退讓性(變量關系),利用復合材料本身所具有的抗壓、抗彎曲、延展率等綜合優勢,可以有效地吸收外力的沖擊,極大化解和抵消軸承對軸的徑向沖擊力,并避免了間隙出現的可能
12、性,也就避免了設備因間隙增大而造成相對運動的磨損,所以針對軸與軸承的靜配合,索雷工業高分子聚合物金屬修復材料不是靠“硬度”來解決設備磨損的,而是靠改變力的關系來滿足設備的運行要求。因此,修復后的設備不僅自身的使用周期會延長,而且軸承的壽命周期也會延長。3. 輥子軸及減速機中空軸拉傷輥壓機的動力是由電機通過減速機傳遞給輥子的,而輥子和減速機是通過鎖緊盤固定的。鎖緊盤是靠擰緊高強度螺栓使包容面產生的壓力和摩擦力實現負載傳送的一種無鍵聯結裝置。磨損原因輥子和減速機中空軸配合間隙過大,則可能出現縮緊盤雖然按額定力矩安裝好了,但是減速器輸出軸軸孔和輥壓機輥子軸頭的配合面卻無法產生要求的壓強的情況。在這種
13、情況下,帶料工作時,減速器的空心軸和輥子軸頭的配合面可能會產生相對轉動,這會嚴重損傷輥子軸頭和減速器輸出軸,并可能導致配合面膠合,造成重大損失。避免措施為了保證一定的扭矩和軸向載荷值,一定要按規定的擰緊力矩鎖緊。安裝輥壓機時,如果未按鎖緊盤所要求的數據擰緊螺絲,則有可能造成輥壓機軸和減速機中空軸滑動,使輥壓機軸和減速機中空軸拉傷,并可能導致配合面膠合,造成重大損失。安裝減速器前,擦凈輥壓機軸頭和減速器出軸內孔,并進行脫脂處理,應保證減速器輸出軸內孔無油污。減速器安裝到位后,用力矩扳手逐漸擰緊縮緊盤聯接螺釘。擰緊方法是按照等邊三角形順序逐次擰緊,首次擰到額定力矩值MA的l/4,然后逐次增加l/4
14、額定力矩值擰緊,在擰緊過程中必須保持2個外壓盤相互平行,這一點十分重要。然后再按額定力矩值重復擰緊,確保每個螺釘都達到額定力矩MA.。磨損后應對措施輥壓機軸頭和中空軸一旦拉傷,企業傳統維修方法一般是將軸拆出,由外協進行維修熱噴涂和冷焊處理。由于輥壓機和減速機體積大重量沉,由此產生的拆卸裝運費用高,另外由于維修時間長,嚴重影響企業的連續生產。索雷工業技術以及索雷系列高分子先進聚合物材料,所具有鋼的強度和硬度,同時也有鋼所不具有的優良退讓性。利用索雷工業“工裝法”、“基準刮研法”、“基準定位法”進行現場修復,使部件配合面達到100%。三、故障分析1.原因分析。大多數軸承損壞的原因除潤滑不良外,還包
15、括承載能力不足超負荷等外界因素。為此我們從這幾個方面進行了分析: (1)超負荷:經過計算,該關節軸承部位所承擔的最大負荷約為 1975kN,而該軸承額定承載能力為10600KN。由此可確定,該軸承的損壞與負載過大無關; (2)非正常沖擊或管理不到位:該門機開始使用至軸承損壞過程中,時間較短,期間沒有出現過可能導致軸承損壞的因素,如非正常沖擊或長時間不予潤滑等情況。由此可以確定,并非意外因素或管理不到位造成軸承損壞; (3)潤滑情況:門機的潤滑系統采用的是“上海五豐電液成套工程有限公司”設計的干油
16、集中潤滑系統。系統結構:該系統將門機分為臂架系統(大臂與象鼻梁)、人字架系統、旋轉大軸承三部分進行交替潤滑(每部分有兩個總管路)。此關節軸承為門機大臂與象鼻梁連接鉸點,并與臂架系統其他各鉸點軸承(滾柱式)并聯在臂架系統的兩條輸油總管上。 工作原理:集中潤滑油泵給臂架系統打油時,是按照次序逐個給臂架兩路總管中一側的各點打油,直至此一路所有雙線分配器(注油閥)全部動作到位。同時,該路總管內壓力上升并超過另一路總管5公斤時,兩路總管頭部的壓差開關動作,控制系統自動斷開此路并轉給另一路總管打油,直至此路并聯的各注油點的雙線分配器全部動作為止。該管路壓力上升
17、至兩管路壓差達到5公斤時再次轉回第一路,結束一個循環。這種工作循環直至達到該路潤滑系統設定的工作時間停止。 從軸承損壞現象和潤滑系統工作原理兩方面分析,可確定主要原因是潤滑不良造成的。2. 拆檢分析根據上述分析,我們首先對該軸承進行了人工加油。加油后,震動和噪音消失。繼續實驗一小時左右又再次出現異響。我們又對集中潤滑系統進行了仔細檢查,沒有發現異常。然而,在繼續使用后仍然出現震動和噪音,而且沒有減小跡象。為此,我們決定對該軸承進行拆檢分析。第一次拆檢: (1)拆檢后發現,關節軸承外領內壁面在安裝狀態時的下端面有圓弧角為30
18、40度左右的幾道劃痕; (2)該軸承的軸下端面(在安裝狀態時)有圓弧角為180度左右的磨損痕跡,沿軸向形成突肩。磨損區寬度與關節軸承內領寬度相同,突肩最大高度約為34mm。 根據以上現象和對軸承及軸體潤滑孔道結構進行的分析,初步認為造成磨損的原因有三個: 第一、 軸承及軸體油路本身有缺陷,造成潤滑脂難以到達承壓面。第二、 加油時間過短,潤滑不夠充分; 第三、 在安裝時軸體孔道內未做徹底清理,留有加工殘留物。第二次拆檢: 這次檢查結果與上次完全相同。通過仔細分析我們發現:
19、 1、關節軸承內外領承壓面幾乎沒有潤滑脂,而在非承壓面卻有較多油脂并從非承壓面最上端溢出軸承。說明油脂在進入軸承承壓面前就已經被擠出軸承; 2、在軸承內領與軸的上端面之間有很多油脂。 經過分析圖紙我們還發現,該軸承外徑加工尺寸為200h7,與關節軸承內領為負偏差。從拆檢結果我們斷定,損壞過程如下:在潤滑系統工作時,潤滑脂沿油道進入關節軸承內油槽后,大部分進入非承壓面,并從軸承兩端溢出。僅有極少量油脂進入承壓面內的油槽(軸承油槽結構見圖2),但因承壓很大、間隙過小,無法均勻分布到摩擦面,所以首先造成局部干磨
20、,當溫度較高時出現軸承內外領“抱死”現象。 當關節軸承“抱死”后,由于軸承內領與軸之間為負偏差配合,油脂從軸上的出口進入軸與軸承內領之間空隙,從而造成軸與軸承內領之間形成“ 軸承”的現象。由于軸上油槽與軸承內外領之間油槽相同,且僅是沿徑向圓周有一道10mm寬的油槽,在滑動過程中不能充分分布油膜,造成軸的磨損。當磨損到一定程度時,金屬屑進入摩擦面使磨損加劇,產生劇烈震動和噪音。四、輥壓機軸承損壞與防護輥壓機的四個軸承是整臺設備的關鍵零件,輥壓機粉碎物料的粉磨力通過液壓缸施加于軸承座推動輥子以及由電機驅動使得壓輥轉動,這都需通過軸承才得以實施。軸承是輥壓機的關鍵部件,一旦軸承發
21、生事故,則輥壓機就得停機,產生嚴重后果。1. 軸承損壞的原因是多方面的:(1)軸承本身的制造質量問題;(2)有可能是過載、負荷加劇造成的,如:設定工作壓力過高、兩輥轉速不同、料餅過厚、液偶加油量不等等原因;(3)振動過于劇烈也有可能造成軸承損傷,引起振動的原因是多方面的,如:物料中細粉含量過多(如粒徑5mm以下物料含量達到50以上);入輥壓機物料過于密實,物料形成料餅時由于孔隙率的降低,排出的氣體無法通過上部的物料排出;通過輥壓機時,輥壓機入料口被異物堵塞或穩料倉料位低引起的下料不均等;(4)有可能安裝不當留下隱患,如:兩輥中心線不平行或雖平行但不在同一水平面上;兩輥間限位擋塊過薄,空轉時可能
22、引起兩輥面接觸等原因;安裝時,軸承游隙的過盈量未達到的要求的數據,即0.250.35mm;(5)有可能兩端輥縫偏差較大,且長期持續運行。引起輥縫偏差的原因,筆者認為不外乎以下幾種:控制系統有問題,兩端壓力不等,且長時間不能調節;物料本身的問題,物料進入緩沖倉后,產生程度不等的離析現象,粒度分布不均的物料進入輥壓機后,輥子兩端受力不均,輥縫偏差必將產生;側擋板一側失效,物料在輥子兩端通過量不等,不受限的一側通過量大且壓力偏低;入料口沿輥子方向寬度偏差較大或入料口一側被異物堵塞,造成物料通過兩輥間隙時,輥子兩端通過量不等;(6)軸承冷卻不良,循環冷卻水不暢或冷卻水量不足可能引起軸承溫度過高而損壞;
23、(7)對于采用干油潤滑的系統而言,軸承密封失效、干油供應不足等可能造成軸承潤滑不良,從而損壞軸承。(8)油品變質、油品進灰,造成軸承損壞。2. 為防止軸承損壞,要做好以下幾個方面:(1)購買軸承時嚴格控制軸承質量;(2)保證控制系統正常有效工作;(3)輥壓機開始喂料時,開始先加一定壓力,在物料將輥壓機撐開一定的輥縫時,再開始加壓到工作壓力,這樣動輥的移動量不是從最小到最大,可以有效減小震動;(4)軸承安裝時,必須嚴格控制軸承游隙的過盈量;保證兩輥中心線平行且在同一水平面上;對于不同規格的輥壓機,擋塊厚度亦應不同。筆者認為,應以輥壓機空轉時,兩輥面不相蹭為原則,一般講,以1830mm為宜;(5)
24、關于工作壓力,理論上講,最佳的有效范圍在30150MPa,其效果如圖示(用曲線表示),但是,考慮到目前我公司設備的現狀,以不超過50MPa為宜;(6)物料方面,盡量減少細粉含量,粒徑在2025mm的顆粒含量在60以上為宜;(7)采取措施,盡量控制輥縫偏差,如在穩料倉上部加布料器、內部加溢流箱、倉內加隔離板等措施;(8)保證物料通過量可以自由調節;(9)加強滑潤管理和現場管理。規范的設備管理和良好的環境是保證潤滑系統正常工作的必要條件。五、選用電弧噴涂1. 電弧噴涂原理 電弧噴涂是以電弧為熱源,將熔化的金屬絲用高速氣流霧化,并以高速噴到工件表面形成涂層的一種熱噴涂工藝。噴涂時,兩根絲狀
25、金屬噴涂材料用送絲裝置通過送絲輪均勻、連續地分別送進電弧噴槍中的兩個導電嘴內,導電嘴分別連接電源正負極,并保證兩根金屬絲之間在未接觸之前絕緣。當兩根金屬絲端部相互接觸時產生短路而形成電弧,時金屬絲端部瞬間熔化,此時利用壓縮空氣把熔化的金屬霧化,形成金屬微熔滴,以很高的速度噴射到工件表面上,產生金屬涂層。2. 電弧噴涂的技術特點 電弧噴涂的優點突出表現在其涂層所能達到的高強度和優異的涂層性能。應用電弧噴涂技術,可以在不提高工件表面溫度、不使用貴重打底材料的情況下獲得高的結合強度。一般電弧噴涂的結合強度可以達到20MPa以上是氧乙炔火焰噴涂的46倍。最近大慶某工程公司在為國家某重點工程投
26、標時,專門測驗了電弧噴涂的結合強度。用40的Q235圓鋼,切斷后將兩個斷面磨平,經過噴砂處理,使粗糙度達到Sa2.5級以上,然后將其中一個斷面用電弧噴涂方式噴鋅,厚度為0.100.15mm,將另一個斷面涂上強力膠水,與噴鋅層斷面相粘結,等膠水完全干燥后上拉力試驗機,測得結果為:共用10根圓鋼試樣,平均結合強度為13.7噸,最小的為10.6噸,最大的為15.2噸,也就是平均結合強度為21.8MPa,最小的為16.9 MPa,最大的為24.2 MPa。由于鋅涂層屬于比較軟的涂層,其結合強度要低于不銹鋼等硬質金屬。電弧噴涂的高效率表現在單位時間內噴涂金屬的重量大。電弧噴涂的生產率
27、與電弧電流成正比,以噴涂鋅涂層為例,當噴涂電流為200A時,每小時可噴涂30Kg,噴鋁或不銹鋼也可達到20Kg。這要比氧乙炔火焰噴涂提高56倍。河南防腐集團公司在大連為油罐內外表面噴涂鋁涂層時,僅用2個多月的時間,從施工組織到工程驗收完畢,利用2臺CMD-AS3000型電弧噴涂設備每天工作1012小時,總噴涂面積達到10000平方米,噴涂厚度為0.5mm。 電弧噴涂的能源利用率明顯高于其他噴涂方法,節能效果十分突出。電弧噴涂的能源利用率可達57%,而氧乙炔火焰噴涂的能源利用率為13%,等離子噴涂為12%。電弧噴涂是十分經濟的熱噴涂方法,能源利用率高,節能效果明顯,其額定功
28、率為12KVA,通常使用的電壓為3037V,電流為180220A,每小時耗電僅為5.48.1度,噴鋅30Kg時,每公斤耗電只有0.18度;噴鋁或不銹鋼時也只有0.4度。電弧噴涂只使用電和壓縮空氣,不用氧氣、乙炔氣等易燃氣體,安全性很高。3. 電弧噴涂設備 電弧噴涂設備系統由電弧噴槍、控制箱、電源、送絲機構等組成,另外,電弧噴涂需要使用壓縮空氣,因此,其輔助設備還應包括空氣壓縮機,有條件的應為空壓機配備油水分離器、儲氣罐、空氣干燥機等設備。4. 噴涂工藝(1)表面預處理 電弧噴涂工藝中的表面預處理是一項非常重要的工作,包括表面清洗、表面預加工、表面粗糙化等方面。表面清洗的主要
29、目的是將待噴涂表面除油、去污、除銹等。普通的表面處理方法。表面預加工由于電弧噴涂可以進行軸類及機械零件的修復,所以在修復之前必須對工件表面進行預加工,也就是要將工件表面磨損部位用車(適合于軸類)或銑、刨(適合于平面)的方式加工平整,然后經表面粗化處理,噴涂上所需金屬。表面粗糙化不管是用于防腐蝕工程,還是機械零件表面修復,電弧噴涂前最重要的工序就是將待噴涂表面進行粗糙化處理。(2)涂層質量控制涂層致密度電弧噴涂的涂層致密度由熔化的金屬粒子大小決定。金屬粒子大則涂層表面粗糙,致密度不好;金屬粒子小則涂層表面細密,致密度好。但并不是金屬粒子越小越好。由于涂層質量還涉及到涂層的結合強度,如果金屬粒子非
30、常小,則涂層結合強度將會降低,而且也容易造成金屬粒子碳化,變成氧化物,從而無法與工件結合。影響涂層致密度的因素主要是壓縮空氣的壓力和流量,同時也與噴槍噴嘴的形狀有關。涂層與基體的結合強度電弧噴涂涂層與基體的結合強度取決于下列因素: 壓縮空氣的壓力 壓縮空氣的流量 待噴涂表面的預處理程度 噴槍相對于工件表面的距離 電弧噴涂設備的送絲速度,也就是電流的大小 &
31、#160; 電弧電壓提高壓縮空氣的壓力可以使金屬粒子增加撞擊力,在金屬粒子撞擊工件表面時增大變形量,從而提高涂層結合強度。在提高壓縮空氣的流量時同樣可以增加涂層的結合強度。 由于表面預處理是電弧噴涂工作的重要環節,因此,要提高涂層的結合強度必須做好表面預處理。涂層結合強度不高的主要原因就是表面預處理效果不好。人們只重視電弧噴涂本身,卻忽視了表面預處理。在用噴砂方式進行除油、除銹及表面粗化時往往不能正確地選擇合適的砂料,而且不能正確的調節壓縮空氣的壓力和流量,甚至噴出的壓縮空氣含有水氣、油氣,這些都會造成表面預處理程度較差,達
32、不到電弧噴涂的要求。有時在進行表面預處理時的一切方法均按要求工作,預處理效果也很好,但是不注意對預處理表面加以保護,在放置或搬運時造成二次污染,使處理過的表面重新沾上油污、水氣、粉塵等,電弧噴涂時仍屬于不合格表面。電弧噴涂時的工作電流和電壓對涂層的結合強度也會產生影響。并不是電壓、電流越高越好。提高電壓固然可以保證電弧穩定,提高電流固然可以增加電弧噴涂的生產率,但是,同時還可以造成金屬的燒損,增加氧化物,從而降低了涂層的結合強度。因此,一定要根據金屬絲材的材質以及涂層要求確定電弧噴涂時的電流和電壓。(3) 涂層硬度電弧噴涂過程中,涂層硬度的提高是由金屬粒子附著在工件表面時壓縮空氣對其
33、快速冷卻而使金屬組織發生變化來決定的。一般來說,影響涂層硬度的因素有以下幾個方面:金屬絲材的化學成分 噴槍相對于工件表面的距離 壓縮空氣的壓力、流量 噴涂電壓、電流 。金屬絲材的化學成分對涂層硬度的影響很大。金屬絲材硬度越高,涂層硬度也會越高。當然,任何金屬絲材在電弧噴涂時都會有部分碳燒損和氧化現象,如果一味地提高電流和電壓,就會使碳燒損和氧化量增加,涂層硬度也會降低。適當地提高壓縮空氣壓力和流量可以加速金屬粒子
34、冷卻,提高涂層硬度。(4)電弧噴涂規范參數電弧噴涂的主要技術參數是工作電壓和電流,另外還包括壓縮空氣的壓力和流量,噴槍與工件的相對距離等。 由于金屬絲材的材質不同,熔點、硬度也不相同,所以進行電弧噴涂時要根據絲材的材質選擇工作電壓和電流。一般來說,硬度和熔點較低的金屬絲材使用的工作電壓和電流也相對較低;硬度和熔點較高的金屬絲材所用的工作電壓和電流也相對較高。(5)電弧噴涂后處理電弧噴涂時金屬絲材熔化成極微小的金屬粒子,涂層往往會有28%的孔隙。由于孔隙可能互相連接并從表面延伸的基體,造成基體不能百分之百地與外界隔絕,會使氣體、液體等介質從孔隙滲入到基體,引起涂層與基體界面處腐蝕,達不到長效防腐的目的。為了避免孔隙造成基體“反銹”,就要用封孔的方法將孔隙填充,也就是電弧噴涂后處理。電弧噴涂后處理一般有下列幾種方法: 1) 涂料涂敷法:主要用于耐腐蝕涂層。利用涂料滲入涂層孔隙中,隔絕外部環境,進一步提高涂層對基體的保護效果。通常使用的涂料有清漆、環氧樹脂等。
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