[发明专利]用于作动器活塞HVOF强化表面光整的工艺方法

说明书

本发明公开一种作动器活塞HVOF强化表面光整的工艺方法，该方法包括金刚石砂轮修整、作动器活塞HVOF强化表面的磨削、作动器活塞HVOF强化表面的光整和作动器活塞HVOF强化表面质量评价。该方法，实现HVOF强化表面的精密高效加工。

技术领域

本发明属于高精度航空液压作动器活塞HVOF表面精密加工领域，具体涉及一种加工作动器活塞HVOF强化表面光整的工艺方法。

背景技术

镀铬是一种传统的表面强化工艺，然而，镀铬强化过程产生的Cr⁺⁶会导致严重的环境污染。目前，美国航空制造业已经限制镀铬工艺的使用。超音速火焰喷涂技术(也叫高速火焰喷涂，HVOF)是一种表面强化技术，主要用于在零件表面制造耐磨涂层以提高零部件的使用寿命，该技术能够很好地替代传统的镀铬强化，避免对环境的污染。超音速火焰喷涂技术是为了降低材料的氧化与烧损，提高喷涂粒子速度而出现的一种热喷涂技术。

WC₁₀Co₄Cr是一种常用的涂层材料，该涂层表面粗糙度小，涂层致密(孔隙率小于1％)、显微硬度高(不小于HV₃₀₀1050)、结合强度大(60-70MPa)。由于喷涂后的涂层表面质量较低，还需要进一步的精密光整加工，而优异的涂层性能使得其精密光整加工显得极为困难。对于回转类零件，火焰喷涂涂层的精密磨削一般仅采用超硬的金刚石砂轮或CBN砂轮进行磨削。常用的青石类、刚玉类砂轮，由于磨粒本身硬度低，导致加工过程砂轮磨损快、发热大，无法实现涂层的稳定加工。

发明内容

本发明的目的，提供用于作动器活塞HVOF强化表面光整的工艺方法，提升作动器活塞HVOF强化表面的加工质量，改善作动器活塞密封效果。本发明提供的技术方案，用于作动器活塞HVOF强化表面光整的工艺方法，方法包括：

金刚石砂轮修整：选用金刚石砂轮和青石砂轮，采用青石砂轮与金刚石砂轮表面进行对磨，以去除金刚石砂轮表面高点；

作动器活塞HVOF强化表面的磨削：采用修整后的金刚石砂轮对作动器活塞HVOF强化表面进行磨削，磨削过程中控制砂轮转速为1500-2000r/min、砂轮走刀速度为180-300mm/min、砂轮进给量为0.01-0.03mm；

作动器活塞HVOF强化表面的光整：采用树脂铜研具，树脂铜研具表面与作动器活塞HVOF强化表面接触，转动作动器活塞，对作动器活塞HVOF强化表面进行研磨。

进一步地，方法还包括对作动器活塞HVOF强化表面进行质量评价，测量作动器活塞HVOF强化表面的表面粗糙度指标，表面粗糙度指标包括Ra、Rz、Rp、Tp/Rmr(c)和Rsk，表面粗糙度指标的取值范围为Ra≤0.1μm，Rp≤0.2μm，Rz≤1.0μm，70％≤Tp/Rmr(c)≤90％，-3≤Rsk≤-0.1；

其中，Ra表示轮廓的算术平均偏差，Rz表示轮廓最大高度，Rp表示最大轮廓峰高，Tp/Rmr(c)表示轮廓支撑长度率，Rsk表示轮廓偏斜度。

进一步地，金刚石砂轮修整步骤中，采用的金刚石砂轮为树脂结合剂金刚石砂轮，金刚石砂轮的粒度在W10-W30。

进一步地，金刚石砂轮修整步骤中，采用的的青石砂轮的粒度在W70-W80。

进一步地，金刚石砂轮修整步骤中，还包括金刚石砂轮精磨，

采用青石砂轮与金刚石砂轮表面进行对磨后，进一步制作电镀金刚石修整棒，电镀金刚石修整棒与金刚石砂轮表面对磨，以对金刚石砂轮表面进行精磨。

进一步地，电镀金刚石修整棒的制备方法包括，采用镍钴合金棒作为基体材料，在镍钴合金棒表面采用电化学方法沉积金刚石颗粒。

进一步地，金刚石颗粒的粒度为W5-W10。