火焰噴涂感應熔覆技術(shù)是在工件表面通過火焰噴涂的方法先預制自熔性合金涂層,再通過電磁感應加熱使熔融后的涂層與基體呈現(xiàn)良好冶金結(jié)合狀態(tài)的一種涂層制備技術(shù)。該方法制備的涂層具有抗沖擊、耐高溫、耐沖蝕、耐磨損和耐腐蝕等性能,從而大幅度提高工件的使用壽命,提高生產(chǎn)效率,降低維修成本。由于采用電磁感應加熱為“內(nèi)加熱”方式,能量高度集中于基材與涂層交界面,能量轉(zhuǎn)換率高、升溫快、工件變形小,重熔質(zhì)量好,可大幅度降低產(chǎn)品的工藝制造成本。該工藝與火焰、真空燒結(jié)、離子束、電子束等重熔工藝相比,具有高效、節(jié)能、節(jié)材的優(yōu)點。由于該工藝不受工件大小、涂層厚度的限制,適用于各種大型軸類、輥類、各種泵用柱塞、抽油桿節(jié)箍、液壓支柱等工件表面高性能涂層的制備。
抽油桿節(jié)箍為石油開采過程大量應用的易損件。在其外圓面制備特殊功能涂層,使其具有防磨損、防腐蝕和減摩阻的功能。油井安裝雙向涂層保護的節(jié)箍后,不但可以提高抽油桿的使用壽命,而且有效地減少了電耗。
下面以石油行業(yè)抽油桿節(jié)箍為例,對火焰噴涂感應熔覆工藝進行說明。
第一, 通過機加工的方式獲得節(jié)箍的毛坯;此時,毛坯件內(nèi)圓留車削螺紋的加工余量,同時,外圓預留1毫米的涂層余量。
第二, 將加工好的毛坯除油后,進行外圓面的噴砂粗化(保證工件的各個過渡圓角都進行了有效的粗化處理,同時,在下一個工序前保持粗化后的待噴涂面潔凈)。
第三, 粗化后的毛坯件,進行預熱和噴涂,如圖1所示。此處,預熱溫度在100℃~150℃之間。噴涂過程要控制噴涂火焰為中性焰或偏還原焰,減少噴涂涂層的過分氧化。
第四, 噴涂完成的節(jié)箍裝卡在感應重熔設(shè)備上進行重熔處理,如圖2所示。此處,控制好節(jié)箍的移動速度和電源功率的匹配;保證工件上的固液相線均勻出現(xiàn)并有序移動。
第五, 感應重熔工序后,為減小工件變形量,需使工件在機床上保持旋轉(zhuǎn)、冷卻。
第六, 冷卻后的工件進行機加工后成為產(chǎn)品
隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,表面工程技術(shù)的應用越來越廣泛、深入;火焰噴涂感應熔覆技術(shù)作為表面工程技術(shù)的一個工藝分支也在朝著專業(yè)化和精細化的方向發(fā)展??偨Y(jié)目前工業(yè)應用特點,分析火焰噴涂感應熔覆工藝發(fā)展趨勢如下:
第一, 火焰噴涂感應重熔工藝自動化;
第二, 感應頻率的復合疊加和涂層厚度的精確控制;
第三, 制備工件形狀和基體材質(zhì)的多元化;
第四, 工藝應用粉末材料的多元化。
文章轉(zhuǎn)載自微信公眾號:熱噴涂與再制造