线材喷涂碳钢及不锈钢
1、主题内容与适用范围
本标准规定了线材火焰喷涂和电弧喷涂碳钢、低合金钢工艺,涂层主要技术要求及测试方法。
本标准适用于提高耐磨性、耐蚀性及恢复尺寸为目的的热喷涂碳钢及不锈钢。
2、引用标准
GB 231 金属布氏硬度实验法
GB 8641 金属热喷涂涂层抗拉强度的测定
GB 11373 热喷涂金属件表面预处理通则
GB 11374 热喷涂涂层厚度的无损测量方法
3、主要喷涂材料
3.1工作层材料
工作层材料的选择应满足工作的使用要求及热喷涂的工艺性,或由供需双方商定。主要喷涂材料种类、钢号及应用范围见附录A(补充件)中表表A1。
3.2粘结底层材料
在需要提高涂层结合强度时可喷涂粘结底层。主要粘结层材料见附录附录A中表A2。
4、喷涂工艺通则
4.1工件预处理
喷涂件待喷涂面必须经行严格的净化和粗化处理。视具体工件表面状况可选择喷砂、镍拉毛、车螺纹一滚花等粗化方法,一般预处理应按GB11373规定的要求进行。曲轴、机床导轨等特定工件,应采取相应的预处理工艺和遮蔽措施,使喷涂过程不损伤工件,确保涂层质量和便于涂层加工。
4.2喷涂条件
4.2.1压缩空气
喷涂用压缩空气必须经净化处理,防止油或水污染已预处理表面和涂层,在喷涂工程中发现压缩空气中含有油或水,应立即中止喷涂。
4.2.2喷涂机具
喷涂前必须检查喷涂机具是否完好,确保喷涂工艺参数在要求的范围内控制和调节,保持调定规范的稳定性。应尽可能实现机械化喷涂操作。
4.2.3喷涂部位应保持空气流通,排除未粘结的粉尘,风速一般控制在1-2m/s范围内,在喷涂大型工作时,应采用干燥的压缩空气吹风,排除工件表面未粘结的粉尘和防止局部过热。
4.3喷涂
4.3.1预处理至喷涂停留时间
工件预处理完毕后,一般应在1h之内开始喷涂,如超过此限制时间,工件待喷涂面应用于干净的塑料薄膜保护或置于干燥箱内,即使在空气干燥的情况下,工件放置的时间也不应超过4h.
4.3.2预热及温度控制
喷涂件待喷涂表面应快速与惹到100-150℃,在预热过程中避免污染及过热。
在喷涂过程中,工件不能过热,温度控制在100-200℃。
4.3.3喷涂粘结底层
在需要喷涂粘结底层时,应采用对提高底层结合强度和底层表面粗糙度的工艺参数连续喷涂完粘结底层,粘结厚度一般控制在0.1-0.2mm范围内。
4.3.4喷涂工作层
在喷涂完粘结层后1h之内开始喷涂工作层,在喷涂过程中应维持工艺参数稳定,控制每遍涂层的厚度及均匀性。当发现有粗颗粒粘结在涂层上,应用洁净有刃口的工具除去粗颗粒,连续不断出现粗颗粒时,应中止喷涂,排除故障后方可继续经行。在喷涂过程中,应避免表面有积尘,如有灰尘则应在喷涂下遍涂层之前用洁净的钢刷去除。
4.3.5火焰喷涂工艺参数
一般采用中性焰喷涂。氧气-乙炔压力和流量,送丝速度应按喷枪使用要求调节,以粒束密集为准。操作参数应使每遍涂层均匀,不产生局部过热并应具有高的沉积效率,一般选择范围见表1,雾化空气压力一般不低于0.5MPa。
表1 火焰喷钢工艺操作参数选择范围
|
喷涂距离
mm |
喷涂角度 |
工件线速度
m/min |
喷枪移动速度
mm/r |
|
120-150 |
≥60° |
7-12 |
7-10 |
4.3.6电弧喷涂工艺参数
应选择适当的电弧电压和送丝速度,应具有足够的雾化空气压力,使粒束密集,颗粒细,以及避免过度氧化和合金元素烧损。一般电弧喷钢工艺参数选择范围见表2。
表2 电弧喷钢工艺参数选择范围
|
电弧电压
V |
电弧电流
A |
喷涂距离
mm |
喷涂角度 |
工件线速度
m/min |
喷枪移动速度
mm/r |
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35-38 |
120-200 |
150-200 |
≥60° |
10-15 |
10-15 |
5、涂层后处理加工
5.1涂层后处理
5.1.1渗油处理
需要渗油处理的喷钢涂层在喷涂完毕后,当涂层冷却到40℃时,将工件浸入油中几小时,让润滑油渗油涂层孔隙中,最好在80℃以上的热油中浸8h以上。大件可涂刷2-3层润滑油。
5.1.2封孔处理
用于耐蚀的不锈钢涂层在喷涂完毕后,可立即涂刷封孔剂,使封孔剂渗入到涂层孔隙中,必要时,在涂层机械加工完毕后再次涂刷封孔剂。
5.2涂层加工
针对不同的喷涂材料和喷涂硬度,可对涂层经行切削和磨削加工。刀(磨)具选择及加工工艺,应避免因加工应力和局部过热损伤涂层。车削时,涂层不能产生掉块。磨削时,涂层表面不应变声和产生龟器,在磨削过程中,要加强冷却和注意修整砂轮。 |