[发明专利]十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法。

背景技术

热喷涂技术是细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的过程。

热喷涂涂层的结构特点：热喷涂涂层形成过程决定了涂层的结构特点，喷涂层是有无数变形颗粒互相交错呈波浪式堆叠一起的层状组织结构，涂层中颗粒与颗粒之间不可避免的存在一些孔隙和空洞，并伴有氧化夹杂物。涂层剖面结构的特点为：

1.      呈层状；

2.      含有氧化物夹杂；

3.      含有孔隙或气孔。

随着热喷涂技术的不断改进与完善，其应用领域不断拓展。随着当代节能减排政策的实施，热喷涂作为表面改性技术大大有利于产品在制作及后期修复中的资源节约，对国民经济的发展有着重要的作用。

十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用，同时调节气缸中的止点间隙。压缩机中大量采用连杆小头放在十字头体内的闭式十字头，少数压缩机采用与叉形连杆相配的开式十字头。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。螺纹连接结构简单，易调节气缸中的止点间隙。但是调整时需转动活塞，且在十字头体上切削螺纹时，经多次拆装后极易磨损，不易保证精度要求。故这种结构常用于中、小型压缩机上。不在十字头体上切削螺纹，而采用两螺母夹持固定的结构，可用于大、中型压缩机。联接器和法兰连接结构，使用可靠，调整方便，使活塞杆与十字头容易对中。但结构复杂笨重，多用在大型压缩机上。十字头与连杆的连接由十字头销来完成。

由于十字头的功能具有导向和调节气缸中止点间隙，在整套设备中十字头又比较小，容易更换。所以在设备的工艺制作中，要求十字头作为摩擦副来设计，即十字头的设计中表面硬度必须低于与十字头有摩擦的气缸的表面硬度。并且表面具有减摩性能等特性。

巴氏合金（Babbitt metal），具有减摩特性的锡基和铅基轴承合金。由美国人巴比特发明而得名。因其呈白色，又称白合金，乌金。锡基巴氏合金固相点温度为240℃，液相点温度为370℃，其最高使用温度不得超过100℃，摩擦系数在有油时为0.005，无油时为0.28。巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和压入性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于利用热喷涂涂层的结构特点，提出一种减少涂层氧化物及夹杂，并利用涂层孔隙及空洞在摩擦中形成储油特点以减少摩擦系数，增强涂层的结合强度的十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，该方法包括下列步骤：

（1）    对十字头表面进行去污处理；

（2）    对去污后的十字头表面进行喷砂毛化处理；

（3）    对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层；

（4）    在打底层上热喷涂覆盖巴氏合金工作层。

进一步的，上述步骤（1）对十字头基体表面进行去污处理，使用有机溶剂进行擦拭。

进一步的，上述步骤（2）对去污后的十字头基体进行喷砂毛化处理，使用氧化铝刚玉砂，粒度为0.5mm~1.5mm，喷砂空气压力0.6~0.7Mpa；喷砂毛化后粗糙度控制在50~120um。

进一步的，上述步骤（3）对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层，使用电弧喷涂设备对毛化后的不锈钢表面使用镍铝合金丝打底，喷涂空气压力0.6Mpa，打底层的厚度0.03~0.08mm。

进一步的，上述步骤（4）在打底层上热喷涂巴氏合金工作层，使用火焰线材喷涂设备在打底层上喷涂巴氏合金涂层，涂层厚度1.2mm。

具体实施方式

实施例1

一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，该方法包括下列步骤：

步骤（1）对十字头基体表面进行去污处理，使用有机溶剂进行擦拭。

步骤（2）对去污后的十字头基体进行喷砂毛化处理，使用氧化铝刚玉砂，粒度为0.5mm~1.5mm，喷砂空气压力0.6~0.7Mpa。喷砂毛化后粗糙度控制在50~120um。