[发明专利]一种矿用液压支架立柱表面处理方法

说明书

本发明涉及一种矿用液压支架立柱表面处理方法，包括如下步骤：步骤1：除油、除锈、喷砂粗化；步骤2：制备金属陶瓷涂层粉末；步骤3：使用超音速火焰喷涂设备和金属陶瓷涂层粉末，在矿用液压支架立柱表面喷涂金属陶瓷涂层；步骤4：使用有机树脂对喷涂完毕后的液压立柱表面涂层进行封孔处理；步骤5：对封孔处理后的液压立柱表面进行打磨抛光处理。该方法通过创新性的涂层配合技术手段，解决了现有技术中所存在的加工过程污染大、加工产品耐磨耐腐蚀性能不足的问题，具有积极的技术意义。

技术领域

本发明涉及一种矿用液压支架立柱表面处理方法，属于金属表面处理领域。

背景技术

目前在矿山生产尤其是煤矿生产中，广泛采用液压支架立柱进行支撑；液压支架立柱表面不但会发生磨损，还需要经受酸、碱腐蚀和煤矸石等硬物撞击，因此必须进行表面处理。目前通常采用电镀硬铬的工艺，但电镀硬铬涂层存在先天性的贯穿性微裂纹，井下腐蚀性气体或者乳化液体可以通过贯穿裂纹腐蚀基体，容易造成立柱失效；另外在耐磨方面，由于电镀层硬度偏低，一般只有HRC55-57，镀层较难在冲击磨损、滑动磨损工况环境下长时间有效。以上两方面原因导致电镀硬铬立柱使用寿命仅1年左右，与客户期望的2-3年存在较大的差距。

同时电镀硬铬的工艺还带来另外一种缺点：污染较大。电镀硬铬过程中产生酸雾、废液和固体废渣中都含有大量的Cr⁶⁺，这种Cr⁶⁺离子是一种强致癌物质，对人体和环境会造成严重污染，并且，这些含有Cr⁶⁺离子废弃物处理起来也很困难。关于Cr⁶⁺污染，国内外已经有严格的规定，国内出台的环境污染源识别，将Cr⁶⁺列为严格控制排放的重金属元素；国外如欧盟于2003年2月13日发布了禁止使用Cr⁶⁺的两项指令（WEEE、ROHS），并宣布到2007年7月1日全部禁止使用；美国加州已于2003年1月起禁止使用镀铬工艺；日本UE委员会表示2003年开始采用欧盟的两项指令，2007年7月1日以后全面废除使用Cr⁶⁺。这些外部条件也要求生产企业必须升级换代一种环保的表面处理工艺方法。

在本领域内，目前已经出现了激光熔覆、等离子熔覆、超音速火焰喷涂等工艺来替代电镀，其中超音速火焰喷涂(High Velocity Oxygen Fuel spray：HVOF)具有很高的焰流速度和相对较低的焰流温度，适宜于制备组织致密且硬度高的合金碳化物涂层，能取得良好的防护效果。申请号为201110345487.3的中国发明专利申请中，公开了主题名称为“一种超音速火焰喷涂制备耐磨TiB₂-Co涂层”的技术方案，“通过机械合金化获得 TiB₂-Co 复合粉末，采用超音速火焰喷涂技术制备 TiB₂-Co 涂层。”在实践中发现，该方案仍然存在以下不足：

1. 受制于TiB₂自身特性，所形成的TiB₂陶瓷涂层实测硬度522.6~753.1HV，虽高于电镀层，但仍然偏低，耐磨性能仍然不足；

2.涂层成分中包括了Co和Fe，而Co和Fe耐腐蚀性能较差，导致涂层耐容易过快失效；

3. 钴基材料价格高，导致生产成本高。

因此，设计一种产品更耐磨耐腐蚀同时成本更易控制的矿用液压支架立柱表面处理方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中矿用液压支架立柱表面处理方法存在的处理后表面耐磨耐腐蚀性能不足的问题，本发明提供一种矿用液压支架立柱表面处理方法，通过超音速火焰喷涂工艺在立柱表面喷涂金属陶瓷涂层，不但处理过程污染小，而且处理后表面耐磨耐腐蚀性能更强，所采用的材料成本也相对较低。

本发明采用下述技术方案：

一种矿用液压支架立柱表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：