[发明专利]一种离心压缩机轴磨损修复方法

说明书

技术领域

本发明是属于离心压缩机领域，特别涉及一种离心压缩机轴磨损修复方法。

背景技术

轴是离心压缩机的重要零件之一，不但承受和运载了全部转动零件在不同环境(温度、压力、介质)下机壳内高速旋转，承受着弯矩的作用，同时轴本身承受着复杂的应力，因此对轴材料提出了严格要求。例如组装式齿轮离心压缩机主轴材质为氮化钢材料，小齿轮和大齿轮齿部采用了渗氮工艺进行表面硬化和磨光处理，表面硬度达到HRC58以上。

在恶劣的服役环境下，离心压缩机的轴颈和密封区域经常出现磨损问题，容易产生丝绒划伤。气体介质带有的硬质脏物颗粒嵌入轴承和密封材料时，并且持续摩擦着轴表面，就会发生这种失效。如果存在着碳氢化合润滑油，高速运行时，摩擦产生的高温将会碳化钢中铬元素，形成硬质碳化铬并嵌入到较软轴承和密封材料中，对轴颈或密封区域起到切削作用。这不仅严重破坏了转子的平衡，使机组无法运行，还会造成振动超差，影响转子寿命。

目前常见的关于轴修复工艺主要有堆焊、等离子喷涂、镀铬等方式。主轴主要起到传递扭矩的作用，对涂层的结合强度和缺陷有极高的要求。若这些修复方法用于高速旋转的离心压缩机轴，均存在一定的弊端：(1)常规的堆焊修复技术，较高温度的焊前预热和焊后热处理，将影响主轴加工精度，并造成轴弯曲变形或内部裂纹缺陷。尤其是齿轮压缩机，不能采用焊接方法修复轮齿和紧邻轮齿的损坏位置。(2)等离子喷涂修复的涂层致密性和硬度不够，同时与基体的结合强度不足。(3)镀铬修复涂层结合强度较低，无法充分传递扭矩，同时受到环保要求的限制。其它技术修复的涂层主要由于孔隙率较高可能会引起失效。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种离心压缩机轴磨损修复方法，本发明通过使用超音速火焰喷涂喷枪对离心压缩机轴的磨损区域进行修复，使离心压缩机轴的喷涂工艺温度控制在200℃以下，避免了轴在较高温度下发生弯曲变形或内部裂纹缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种离心压缩机轴磨损修复方法，包括以下步骤：

确定离心压缩机轴的磨损区域；

对所述磨损区域磨削处理，当所述磨损区域的硬度值达到或接近所述离心压缩机轴的硬度值时，对磨削后的所述离心压缩机轴进行着色渗透探伤，在确认探伤无缺陷后停止对所述磨损区域的磨削；

通过超音速火焰喷涂喷枪对所述磨损区域进行喷涂金属陶瓷涂层处理；

对所述金属陶瓷涂层进行磨削处理，使施加所述金属陶瓷涂层后的区域轴径的尺寸与原始设定尺寸相同；

对磨削处理后的所述金属陶瓷涂层进行着色渗透探伤，着色渗透探伤合格后即为成品。

进一步的，所述离心压缩机轴的磨损区域的确定，是通过对所述离心压缩机轴进行硬度测试，确定离心压缩机轴上是否存在表面硬化层，所述表面硬化层覆盖的区域为所述磨损区域。

进一步的，还包括：在所述磨损区域确定后，通过千分表检查所述磨损区域和所述离心压缩机轴的同轴度，确认离心压缩机轴是否发生弯曲。

进一步的，当所述磨损区域的部分区域通过磨削处理后仍存在较深沟槽时，用车床车去带有较深沟槽的区域。

进一步的，在所述超音速火焰喷涂喷枪对所述磨损区域喷涂所述金属陶瓷涂层前，用刚玉砂对所述磨损区域表面进行喷砂，使所述磨损区域的表面粗糙度达到50～70μm。

进一步的，所述超音速火焰喷涂喷枪与所述磨损区域之间的喷枪距离为360～400mm。

进一步的，所述超音速火焰喷涂喷枪的煤油流量为0.41～0.47L/min，所述超音速火焰喷涂喷枪的氧气流量为930～950L/min。

进一步的，所述超音速火焰喷涂喷枪对所述磨损区域喷涂所述金属陶瓷涂层喷涂过程中的喷涂工艺温度为80℃～200℃。

进一步的，所述金属陶瓷涂层通过金刚石砂轮进行磨削处理，所述金属陶瓷涂层进行磨削处理后的表面粗糙度为Ra0.5μm～Ra0.8μm。

进一步的，所述金属陶瓷涂层的材料以重量份计，包括以下组分：

镍：30～80份，铬：10～30份，钼：20～40份，碳化钛：50～80份；其中，所述材料的粒度为10～80μm。