[发明专利]在曲轴轴面热喷涂钼涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在曲轴轴面热喷涂钼涂层的方法，特别是涉及在液压马达曲轴轴面热喷涂钼涂层方法。

背景技术

钼（Mo）是一种金属活性不高的难熔金属，具有较高的熔点和沸点，对酸、碱和熔融金属有很好的抗蚀能力，具有较好的导热和导电性能。钼还是一种良好的减磨材料，能够有效的降低摩擦系数，在难以采用液体润滑的情况下，采用热喷涂钼涂层能够起到减小摩擦、延长寿命的作用。

现在市场使用的如液压马达之类的曲轴轴面基本上是不处理或者是只进行简单的电镀处理，耐磨性能差，耐腐蚀性能差，不利于曲轴的长时间正常稳定工作。电镀处理过的曲轴，寿命虽然比不处理的曲轴稍长，但涂层结合性能差，极易在重载下剥落，从而造成更大的磨损损失。喷涂钼（Mo）涂层后，由于Mo涂层具有减小摩擦系数、提高表面硬度、储油的作用，曲轴使用时间预计是未喷涂涂层的三倍以上。

曲轴表面热喷涂Mo涂层，其难点在于合理使用喷涂工艺，因此热喷涂工艺对涂层性能具有重要影响。Mo涂层制备过程中，过程氧化对涂层性能影响很大，喷涂粒子在喷涂过程中，粒子在焰流中的氧化行为称为过程氧化。喷涂过程中的参数，如电流、氢气、氧气、送粉量、喷涂距离等，都会直接对过程氧化产生影响。过程氧化是以增加涂层中的氧化物含量的方式，来影响涂层性能的。氧化物含量越高，说明过程氧化越充分，涂层硬度越高，耐磨性能就越好。喷涂工艺参数要相互匹配，才能得到理想的喷涂效果。喷涂参数不匹配，则过程氧化不充分，Mo涂层硬度较低，孔隙率较低，必然造成Mo涂层性能的下降。在Mo涂层喷涂过程中，需要调整工艺参数来提高或降低过程氧化程度，从而获得所需的涂层性能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题的存在，提供一种可有效解决在曲轴轴面上热喷涂耐腐蚀、耐磨的钼涂层的方法，使得曲轴能够提高使用寿命，降低综合使用成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

在曲轴轴面热喷涂钼涂层的方法，首先对曲轴喷涂位置进行清洗和保护，进而进行表面喷砂处理。然后按照曲轴的规格，进行安装和配重，保证曲轴能够平稳的转动。由于喷涂钼（Mo）涂层过程中，会发生放热作用，因此设计和安装合理的冷却系统，确保工件基体温度不超过200℃，否则基体极易发生变形或时效作用。检查并调整工艺参数对液压曲轴轴面进行热喷涂，确保工艺参数间相互匹配，保证涂层孔隙率和过程氧化程度，保证涂层的均匀性。最后，对曲轴轴面热喷涂附带的样品进行检测。其具体实现包括以下几个步骤：

1、用铁皮或者高温胶带对工件的非喷涂面进行保护，确保喷涂过程中非喷涂面上不喷上涂层，对工件需要喷涂的表面进行检验，并用丙酮清洗工件的喷涂面，确保不会有油脂在喷涂表面，以防喷涂时影响涂层结合力；

 2、对需要喷涂的工件表面进行喷砂处理，喷砂选用24#棕刚玉，喷砂压力为0.2-0.4MPa，喷砂时必须使喷涂部位全部均匀无反光；

 3、把工件吊装在卧式转台上夹紧，用配重块把曲轴配重，以便于轻松而平稳地转动工件，工件转速为：线速度400-600mm/s；

 4、选择和设置热喷涂的工艺参数，其中，采用等离子喷涂时的工艺参数为：喷涂枪使用拉瓦尔枪嘴，喷涂距离：100-150mm，工作电流：550-660A，Ar气速度：40-50升/min，氢气速度：6-12升/min，送粉量：40±10g/min，冷却气压力：0.2-0.6MPa，喷涂枪体相对曲轴喷涂面移动速度：10-100mm/s；采用火焰喷涂时的工艺参数为：氧气速度：0.6-1m³/h，乙炔速度：0.4-1m³/h，压缩空气浓度：4-10Kg/cm³ ，冷却气压力：0.2-0.6MPa，喷涂距离：90-110mm，喷涂枪体相对曲轴喷涂面移动速度：10-100mm/s；

5、在对工件喷涂前，先对工件用等离子喷枪进行预热，利用等离子弧的热量对需要喷涂的曲轴面进行加热，测得轴面温度为50℃以上时开始送粉进行热喷涂；

6、由于喷涂钼涂层具有放热作用，在热喷涂过程中不间断地监测曲轴表面温度，如果曲轴表面温度超过150℃，则停枪并对曲轴面进行冷却，当曲轴表面温度降低到60-100℃区间时，再继续进行热喷涂，直至热喷涂的钼涂层厚度为0.2mm左右时停止热喷涂，完成该工件的本次热喷涂。