[发明专利]一种迷宫密封式盖板内孔巴氏合金层的修复方法

说明书

本发明公开了一种迷宫密封式盖板内孔巴氏合金层的修复方法，首先使用机加工方法去除盖板内孔残余的巴氏合金层，表面除污后通过遮蔽胶带保护非修复区域，之后对待修复部位基体表面进行喷砂粗化；然后对喷砂粗化后的基体上利用火焰喷涂、等离子喷涂或超音速火焰喷涂制备粘结底层；之后在粘结底层表面利用火焰喷涂制备巴氏合金层；将盖板升温至180‑220℃，保温回火一段时间；最后对巴氏合金层机加工至图纸要求尺寸，完成盖板内孔巴氏合金层的修复。本发明的修复方法能够快速高效的修复迷宫密封式盖板内孔巴氏合金层，且修复过程中工件温升小，不会对基材产生热影响。本发明节约了成本，实现了资源的循环利用，具有良好的经济价值及社会效益。

技术领域

本发明属于表面修复再制造领域，涉及一种机械密封材料表面修复技术，具体涉及属于表面修复再制造领域。

背景技术

迷宫密封是机械设备装置上的运动元件与固定元件直接产生的许多曲折的间隙使泄漏减小的密封形式。广泛应用于涡轮冷却器、燃气轮机、压缩机等的轴端和级间密封，工作环境一般有高温、高压、高转速，盖板是涡轮冷却器中的重要部件，用于润滑油的密封。图1为典型迷宫式密封盖板装配结构图，盖板1的内孔5表面上覆盖有巴氏合金层2，转动轴上4上装有齿形衬套3，转动轴高速旋转时与盖板内孔形成动态密封。

盖板内孔的巴氏合金层硬度低，且具有减摩、抗咬合等特性。目前，迷宫密封式盖板内孔的巴氏合金层常采用离心浇铸法制备，其工艺流程为：首先在内孔的轴向及圆周方向的特定位置加工凹槽，随后采用离心浇铸法浇铸巴氏合金，最后机加工至图纸要求尺寸。当迷宫密封式盖板使用超过一定时间后，因磨损导致的间隙超过允许尺寸后，会导致润滑油泄漏。目前，对于尺寸超过公差的迷宫密封式盖板通常直接报废。其主要原因是，如果采用离心浇铸工艺修复，一方面需将报废件残余涂层完全去除，且不能破坏轴向及圆周方向的特定凹槽，另一方面浇铸温度较高，可能会引起端盖的变形。基于以上原因，产生了大量的报废迷宫密封式盖板，造成了严重的资源浪费。

因此，急需提供一种特殊的修复方法对盖板内孔巴氏合金层进行修复，以实现资源的循环利用。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供一种迷宫密封式盖板内孔巴氏合金层修复方法，以解决目前迷宫密封式盖板内孔巴氏合金层无法修复的问题，实现资源的循环利用。

本发明的目的主要是通过以下步骤实现的：

1.一种迷宫密封式盖板内孔巴氏合金层的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)去除残余涂层：使用机加工的方法去除盖板内孔残余的巴氏合金层；

(2)表面清洗：使用有机溶剂对盖板内孔表面进行清洗，去除表面油污；

(3)表面防护：使用遮蔽胶带将除内孔底部以外的其它部位进行防护；

(4)喷砂粗化：对待修复部位基体表面进行喷砂粗化；

(5)制备底层：在步骤(4)进行表面喷砂粗化后的基体上利用火焰喷涂、等离子喷涂或超音速火焰喷涂制备粘结底层；

(6)制备面层：在步骤(5)所述的粘结底层表面利用火焰喷涂制备巴氏合金层；制备底层和面层时，喷嘴与盖板内孔表面呈一定倾斜角度，边喷涂，边旋转盖板，喷涂过程中通过冷却保证盖板基体温度不超过150℃；

(7)面层制备完成后，将盖板升温至180-220℃，保温回火一段时间；

(8)机加工：机加工步骤(7)保温回火后的巴氏合金层至图纸要求尺寸，完成盖板内孔巴氏合金层的修复。

优选的，步骤(4)喷砂完成后，应在2小时以内进行步骤(5)制备底层的操作。步骤(5)完成后也应在2小时以内进行步骤(6)的操作。