[发明专利]一种适用于小直径环形件的等离子喷涂方法

说明书

本发明公开了一种适用于小直径环形件的等离子喷涂方法，属于热喷涂加工领域，依次包括以下步骤：使用砂轮将待喷涂零件的表面粗糙度吹砂至2μm‑3.5μm，并用压缩空气将待喷涂零件上的残留沙粒吹净；将多个待喷涂零件依次装夹到喷涂夹具上，并只露出待喷涂零件的待喷涂区域；将镍铬碳化铬粉末装入等离子喷枪的送粉机构；设定喷枪沿零件自转轴线垂直方向“Z形”移动进行喷涂；本发明使得喷涂焰流在零件表面覆盖更加全面，提高了喷涂加工效率，并使每一个零件的受热间隙时间加长，零件表面温度不容易过热。

技术领域

本发明涉及热喷涂加工领域，具体涉及一种适用于小直径环形件的等离子喷涂方法。

背景技术

热喷涂是指将涂层材料加热熔化，用高速气流将其雾化成极细的颗粒，并以很高的速度喷射到工件表面，形成涂层的一种方法。根据需要选用不同的涂层材料，可以获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化等方面的一种或多种性能。热喷涂工艺已广泛应用于航空航天飞机、军用及民用飞机和舰船发动机。随着喷涂零件应用的增多，如何提高零件加工效率，降低生产成本，成为企业占据市场的核心竞争力之一。

一般环形零件可将其放于转台中央，采用转台旋转，喷枪正对零件轴线上下移动的方式进行喷涂。对于小直径环形件，即直径小于φ100mm的环形零件(例如轴、管子、衬套等)，采用该方式喷涂零件存在以下问题：连续喷涂会导致零件容易过热，而烧坏零件；单次只能加工一个零件，装夹、喷涂启停等会浪费较多时间，影响工作效率，进而提高生产成本。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种适用于小直径环形件的等离子喷涂方法，具体技术方案如下：

一种适用于小直径环形件的等离子喷涂方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

(S1)：使用清洗液将待喷涂零件清洗干净，然后用砂轮将待喷涂零件的表面粗糙度吹砂至2μm-3.5μm，并用压缩空气将待喷涂零件上的残留沙粒吹净；

(S2)：将多个待喷涂零件依次装夹到喷涂夹具上，并只露出待喷涂零件的待喷涂区域；

(S3)：启动伺服电机使待喷涂零件做旋转运动，并启动等离子喷枪，将镍铬碳化铬粉末装入等离子喷枪的送粉机构；

(S4)：保持等离子喷枪喷口距待喷涂零件表面120±5mm，并设定喷枪沿待喷涂零件自转轴线垂直方向“Z形”移动进行喷涂；

(S5)：喷枪对待喷涂零件喷涂35-45遍后，从喷涂夹具上取出已满足一次性喷涂要求的零件。

本发明采用待喷涂零件自转配合喷枪“Z形”移动的喷涂方式，使得喷涂焰流在零件表面覆盖更加全面，涂层显微组织和沉积厚度更加均匀单位面积喷枪焰流停顿时间较短，并且通过喷涂夹具夹持多个待喷涂零件，使喷枪能够同时一次性喷涂多个零件，多个零件装夹时间与喷涂启停停顿时间总和大大降低，进而提高了喷涂加工效率，并使每一个零件的受热间隙时间加长，零件表面温度不易过热。

作为优选，步骤(S2)中的喷涂夹具包括支撑架、多组平行设置在支撑架上的夹具组以及设置在支撑架上的驱动组；

夹具组包括多组平行设置在支撑架上的安装平台、设置在安装平台上的多组卡盘、设置在安装平台内并与卡盘连接的驱动齿轮、设置在卡盘上的下挡板以及设置在下挡板顶端并与支撑架可拆卸连接的上挡板，安装平台内相邻的驱动齿轮呈啮合状态；

驱动组包括设置在支撑架上的伺服电机以及设置在伺服电机输出端并与驱动齿轮连接的齿轮驱动杆。

本发明中操作人员将待喷涂零件放置在下挡板内后，用上挡板挡住待喷涂零件并只露出待喷涂零件的待喷涂区，设置在卡盘下端相邻的驱动齿轮呈啮合状态，并由伺服电机驱动齿轮驱动杆，齿轮驱动杆将运动传递到驱动齿轮，从而使每一个待喷涂零件自转，配合喷枪沿零件自转轴线垂直方向“Z形”移动进行喷涂。