热喷涂金属阶梯涂层工艺流程及喷涂效果

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　　1、钢结构表面处理：热喷涂金属阶梯涂层防腐工艺的除锈打糙和喷锌、喷不锈钢涂层一样，首先由空压机提供喷砂动力。在压缩空气的作用下，将经过筛选的带有棱角的石英砂?经过砂桶、胶管砂气混合后，高速冲击工件表面，除去了基体表面的锈等氧化物达到使基体表面凹凸不平的目的。

　　2、热喷涂锌：主要设备有：压缩空气系统，氧气、乙炔系统，金属气喷枪及胶管等设备。其原理是：以喷枪中的压缩空气为原动力，在驱动装置推动下，锌丝通过喷嘴，在氧－乙炔焰的加热下，成为熔融体，借压缩空气使之雾化成微粒并喷射到工件上，形成热喷涂锌保护层。由于喷砂后的基体表面凹凸不平?散热收缩后的金属涂层能牢固地附在工件表面。

　　3、喷涂不锈钢：主要设备同喷锌，但金属气喷枪应选用中速枪，一般在高速枪基础上改进，更换部分零配件即可使用。工作原理同上，只是锌、不锈钢两者熔点不同，故应调整好氧－乙炔焰的用量。

　　4、涂装环氧云铁，封闭底漆，涂装AC－5氯化橡胶铝粉面漆。涂装方法：采用手工刷涂结合空气喷涂方法。要求无刷痕、无起泡、无流挂、无漏喷，外观呈银灰色，整洁，匀称一致。

　　热喷涂金属阶梯涂层喷涂效果

　　阶梯涂层底层——锌层颗粒较细，涂层均匀，孔隙小，密实性好，锌层厚度达到设计要求，由于锌层的厚度仅为原来的一半，附着力强，不锈钢涂层覆盖其上，呈灰黑色，颗粒较粗，孔隙大，但坚硬、耐磨，因叠加喷涂厚度仅是原来的一半，故附着力也好，对锌层有很好的保护作用，再采用环氧云铁涂料封闭，用氯化橡胶铝粉漆作面漆，防水、防渗性能好。经水利部上海勘测设计院和江苏省质量检测中心对各道工序分别检测，热喷涂金属阶梯涂层质量优良，满足设计要求。

　　热喷涂（焊）材料的特种加工方法

　　一、电解磨削法：高硬度热喷涂（焊）材料的磨削，只有在采用金刚石或立方氮化硼磨轮的情况下才能获得较好的效果，但其生产率并不高。采用电解磨削，可使生产率得到很大提高，特别是内孔磨削。电解磨削是在工件与砂轮间通上直流电，在电解液的作用下，被加工金属表面产生电解作用（电化学作用），随着电解作用和砂轮的机械磨削作用的交替进行，达到所需的尺寸精度和表面粗糙度。电解磨削使用的砂轮为金刚石青铜结合剂导电砂轮，热喷涂（焊）材料必须能导电。

　　电解液是电解磨削工艺中影响生产率与加工质量的重要因素。电解磨削热喷涂（焊）材料效果较好的电解液为：磷酸氢二钠3％～5％，亚硝酸钠2％，硝酸钾2％，水91％～93％，pH8～9，不锈蚀机床。这种电解液的亚硝酸钠和硝酸钾起导电和氧化作用，磷酸氢二钠在水溶液中电离后，使溶液呈弱碱性（pH8～9），有利于氧化物的溶解，加速了电解过程，从而获得了大的电流效率，使加工效率提高。

　　电解磨削热喷涂（焊）材料的电流、电压参数为：粗加工时，电压10～15V，电流密度为20～30A/c㎡；精加工时，电压6～8V，电流密度为10～15A/c㎡。电解磨削热喷涂（焊）材料具有如下特点：1.加工表面质量好。内孔尺寸精度可达IT7级，表面粗糙度Ra=1.25μm，加工表面不易产生裂纹和烧伤。

　　2.生产率高。可采用大的磨削用量，特别是磨削深度（径向进给量）可比一般磨削大得多，生产率比一般磨削提高3～5倍。

　　3.经济性好。砂轮磨耗量小，磨内孔时磨耗比约为400。

　　4.加工范围广，适应性强。可磨削各种导电的高硬度热喷涂（焊）材料，对于各种型面（如齿轮）也容易实现。

　　二、超声振动车削法：超声振动车削是使刀具沿切削速度方向产生超声振动（一般振动频率20kHz，振幅a=10～30μm）进行车削的一种加工方法。超声振动车削车刀刀刃与工件形成分离切削，即刀具在每一振动中仅以极短的时间便完成一次切削与分离，所以它的切削力、切削热均很小，可获得高的尺寸精度及表面质量。超声振动车削是一种容易获得高精度与高表面质量的新技术，刃具振幅对表面粗糙度影响很大，振幅增大，表面粗糙度Rz值减小，但当振幅增大到一定的数值后，Rz值的减小趋于缓和。

　　用YD05刀具超声振动车削Ni60喷焊层Rz可达2.3μm，用立方氮化硼车削Al₂O₃陶瓷涂层Ra可达2.0～1.5μm，车削用量为νc=4.8m/min，f=0.1mm/r，ap=0.05mm，振动频率为20kHz，振幅a=15μm。超声振动车削高硬度热喷涂（焊）材料可获得比较高的尺寸精度与表面质量，比磨削高的生产率、经济性好，但生产率不及电解磨削。超声振动车削特别适于加工电解磨削加工不了的非导电热喷涂（焊）材料（如陶瓷涂层等）。