機(jī)械設(shè)備維修中熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用

潘梅

摘要：機(jī)械設(shè)備在工作的過(guò)程中，由于工作環(huán)境的惡劣，長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)產(chǎn)生一定的磨損和腐蝕問(wèn)題，縮短其使用壽命，造成資源的不必要浪費(fèi)，本文正是基于這一背景，對(duì)機(jī)械設(shè)備維修中最常見(jiàn)的技術(shù)——熱噴涂技術(shù)進(jìn)行了分析，從其基本原理、分類(lèi)、特點(diǎn)和作用過(guò)程入手，確定熱噴涂技術(shù)的可行性，然后具體闡述了熱噴涂技術(shù)在機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用，熱噴涂技術(shù)在機(jī)械設(shè)備維修中應(yīng)用前景廣闊，希望對(duì)相關(guān)工作提高幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備維修；熱噴涂技術(shù)；應(yīng)用

前言：

隨著機(jī)械設(shè)備的利用率增加，資源利用的不斷深入，社會(huì)的負(fù)擔(dān)越來(lái)越大，在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的過(guò)程中，大都是高溫、高壓、高腐蝕的環(huán)境，對(duì)機(jī)械設(shè)備的磨損和腐蝕十分嚴(yán)重，已經(jīng)造成了大量的資源浪費(fèi)，而對(duì)機(jī)械設(shè)備的維修工作勢(shì)在必行，同時(shí)提高維修的成效也迫在眉睫，熱噴涂技術(shù)在機(jī)械設(shè)備維修上能有效的解決這一問(wèn)題，取得了較好的效果。

一、熱噴涂技術(shù)簡(jiǎn)介

（一）熱噴涂技術(shù)的原理

熱噴涂技術(shù)是機(jī)械設(shè)備維修中常用的技術(shù)，其基本原理為：利用高溫將噴涂材料加熱到熔融狀態(tài)，然后借助外力推動(dòng)將熔融狀噴涂材料噴射到機(jī)械設(shè)備的表面，通過(guò)機(jī)械咬合作用形成一層致密的保護(hù)層，完成對(duì)損壞的機(jī)械設(shè)備的維修工作。

（二）熱噴涂技術(shù)的分類(lèi)

1.火焰噴涂

火焰噴涂是利用氣體燃燒產(chǎn)生的高溫融化噴涂材料，從噴槍中噴出至機(jī)械設(shè)備上，形成保護(hù)層。火焰噴涂在操作中工藝簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的儀器，而且對(duì)環(huán)境的要求不高，不過(guò)在噴涂效果上沒(méi)有其他熱噴涂技術(shù)有效，例如塑料類(lèi)涂層。

2.電弧噴涂

電弧噴涂是將金屬材料作為兩個(gè)電極，然后通電高溫在點(diǎn)擊兩端產(chǎn)生電弧，能融化噴涂材料，將噴涂材料噴涂到機(jī)械設(shè)備表面。電弧噴涂技術(shù)在應(yīng)用時(shí)工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備的要求低，成本較小，而且噴涂效果較好，不過(guò)在噴涂材料的選擇上有一定的局限性，需要采用絲狀材料。

3.等離子噴涂

等離子噴涂通過(guò)噴嘴和電極之間的電弧將噴涂材料變成等離子狀態(tài)，然后噴出離子焰，噴涂到機(jī)械設(shè)備表面，如圖1所示。等離子噴涂對(duì)噴涂材料的要求不高，而且噴涂效果較好，不過(guò)操作設(shè)備的造價(jià)較高，一般用于較為貴重的機(jī)械設(shè)備維修，例如陶瓷類(lèi)涂層。

圖1 等離子噴涂技術(shù)示意圖

4.爆炸噴涂

爆炸噴涂是利用氧氣和乙炔在電火花條件下的燃燒和高溫爆炸過(guò)程來(lái)將噴涂材料融化并噴涂到機(jī)械設(shè)備上。爆炸噴涂在噴涂效果上解決與完美，而且硬度很高，常用于對(duì)耐磨損和耐腐蝕性能要求較高的機(jī)械設(shè)備中。

5.超音速火焰噴涂

超音速火焰噴涂是熱噴涂技術(shù)發(fā)展的又一重點(diǎn)噴涂技術(shù)，利用氧氣和其他可燃物燃燒產(chǎn)生的能量將噴涂材料融化并且噴射到機(jī)械設(shè)備表面。超音速火焰噴涂技術(shù)在操作中噴涂效果好，而且形成的防腐蝕效果好。

6.激光噴涂

激光噴涂是利用一束高密度能量的激光直射機(jī)械設(shè)備待維修處的表面，噴涂材料成粉末狀被吹到激光束中，熔化粘結(jié)形成涂層。在激光噴涂進(jìn)行的時(shí)候一般選擇的都是真空環(huán)境或者是惰性氣體環(huán)境。

（三）熱噴涂技術(shù)的特點(diǎn)

1.應(yīng)用范圍廣泛

熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用范圍包括塑料、陶瓷、金屬等各種材料的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)用范圍廣泛，而且能保證與機(jī)械設(shè)備材料表面的適應(yīng)性。

2.操作簡(jiǎn)單

熱噴涂技術(shù)在對(duì)機(jī)械設(shè)備維修的時(shí)候操作較為簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的場(chǎng)地和儀器，一般可以在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的場(chǎng)地，或者是在室外進(jìn)行大面積的噴涂工作。

3.對(duì)機(jī)械設(shè)備影響小

熱噴涂技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，只需要在其表面形成涂層，不需要更改機(jī)械設(shè)備原本的性能產(chǎn)生影響，也不會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的嚴(yán)重變形。

（四）熱噴涂技術(shù)應(yīng)用過(guò)程

1.機(jī)械設(shè)備待維修處處理

對(duì)機(jī)械設(shè)備待維修處進(jìn)行簡(jiǎn)要的處理，其目的是為了噴退材料能更好的與其結(jié)合，提高維修之后的結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí)在之前進(jìn)行粗化處理，讓其表面活性更高，一般常用的處理方法為噴砂。

2.預(yù)熱

對(duì)機(jī)械設(shè)備待處理部位進(jìn)行預(yù)熱，去除機(jī)械設(shè)備表面的水分，升高其表面溫度，在噴涂的過(guò)程中能更好的將噴涂材料與機(jī)械設(shè)備結(jié)合，一般的預(yù)熱溫度為60～120℃。

3.噴涂

根據(jù)機(jī)械設(shè)備種類(lèi)的不同選擇不同的噴涂材料，需要注意的是在機(jī)械設(shè)備待維修部分處理好之后盡快噴涂，以免由于時(shí)間長(zhǎng)而產(chǎn)生再一次的水分附著。

4.噴涂之后的處理

在完成對(duì)機(jī)械設(shè)備待處理之處的噴涂之后，需要再對(duì)其進(jìn)行處理，以免腐蝕物質(zhì)通過(guò)涂層再次進(jìn)入到機(jī)械設(shè)備表面，形成二次傷害。

二、熱噴涂技術(shù)在機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用

（一）主軸和傳動(dòng)軸的維修

在大型的機(jī)械設(shè)備中，主軸和傳動(dòng)軸是必不可少的組成部分，例如在機(jī)床、發(fā)電機(jī)、泵等機(jī)械設(shè)備中，主軸和傳動(dòng)軸經(jīng)常會(huì)由于長(zhǎng)時(shí)間的使用而出現(xiàn)磨損，而主軸和傳動(dòng)軸又是機(jī)械設(shè)備中主要的機(jī)動(dòng)部分，所以采用熱噴涂技術(shù)是有效的維修手段，采用火焰噴涂技術(shù)、電弧噴涂技術(shù)能有效的修復(fù)機(jī)械設(shè)備的損壞，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)維修的時(shí)候也能減少對(duì)其他設(shè)備的影響，在操作上簡(jiǎn)單方便，更為便捷。機(jī)械設(shè)備表面采用熱噴涂技術(shù)之后能形成致密的耐磨粒磨損涂層，有效的阻止機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用時(shí)候的磨粒磨損。為了達(dá)到這一效果，可以將耐磨粒磨損涂層的硬度提升，使其超過(guò)磨粒的硬度，能保證在高溫下也不會(huì)出現(xiàn)變形。

（二）曲軸的維修

在機(jī)械設(shè)備中，內(nèi)燃機(jī)的曲軸是最容易損壞、也是最重要的零部件，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摩擦?xí)l(fā)生磨損，在摩擦的過(guò)程中不斷變化摩擦形式，采用熱噴涂技術(shù)能有效的改善摩擦狀態(tài)，減少曲軸的磨損。一般曲軸的作用是在內(nèi)燃機(jī)中起到交變荷載的作用，在對(duì)其維修的時(shí)候需要保證其長(zhǎng)期承受荷載的能力，一般對(duì)曲軸的維修，常用的熱噴涂技術(shù)為電弧噴涂技術(shù)、火焰噴涂技術(shù)和等離子噴涂技術(shù)，尤其是等離子噴涂技術(shù)，能有效的改善曲軸的狀況，同時(shí)花費(fèi)的維修成本較少，操作簡(jiǎn)單。

（三）機(jī)械設(shè)備大面積維修

對(duì)于一些帶型機(jī)械設(shè)備，在使用的過(guò)程中，工作環(huán)境暴露在室外，很容易受到外界環(huán)境因素的腐蝕而損壞，對(duì)于這類(lèi)機(jī)械設(shè)備的維修和防腐采用的方法一般為熱噴涂技術(shù)，能有效的對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面的噴涂，噴涂面積較大，而且效果較好。

（四）機(jī)床導(dǎo)軌的維修

機(jī)床導(dǎo)軌是由床身和鑄鐵組成，在制作的時(shí)候一般都經(jīng)過(guò)加工和淬火，硬度較高，而在應(yīng)用的過(guò)程中，往往隨著機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)而不斷滑動(dòng)，一直處于摩擦的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的磨損會(huì)使其表面產(chǎn)生劃痕或者是粘性物質(zhì)附著。原本對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌的維修一般都是采用磨削加工，不過(guò)這種方式會(huì)對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌本身產(chǎn)生影響，剪短其使用壽命，而且也影響機(jī)床的整體運(yùn)轉(zhuǎn)。熱噴涂技術(shù)能有效的解決這一問(wèn)題，將機(jī)床導(dǎo)軌的厚度恢復(fù)至出廠的厚度，而且也不會(huì)對(duì)機(jī)床的整體運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，一般是采用火焰噴涂，能大大提高機(jī)床導(dǎo)軌的使用壽命。

（五）活塞桿的維修

活塞桿一般應(yīng)用在石化類(lèi)機(jī)械設(shè)備中，能起到承受磨粒磨損的作用，采用熱熱噴涂技術(shù)產(chǎn)生陶瓷或金屬涂層，在維修完成之后的活塞桿應(yīng)用的時(shí)候耐磨性能較之前有大幅度的上升，而且硬度也不會(huì)降低，鍍層與熱噴涂層的硬度對(duì)比如圖2?；鹧鎳娡考夹g(shù)能有效的處理活塞桿的磨損部位，一般采用的為氧—乙炔火焰噴焊二步法工藝，噴焊鎳基粉+35%碳化鎢能有效的提高活塞桿的使用壽命。

圖2 鍍層與熱噴涂層的硬度對(duì)比圖

（六）石化類(lèi)機(jī)械設(shè)備的維修

在對(duì)原油加工類(lèi)機(jī)械設(shè)備中，由于原油的特點(diǎn)已經(jīng)工作環(huán)境的影響，機(jī)械設(shè)備易發(fā)生腐蝕，會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的損傷，影響其正常運(yùn)作。油罐是運(yùn)送是由的組要設(shè)備，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，尤其是在油罐的底部會(huì)產(chǎn)生腐蝕，極易發(fā)生原油泄漏的事故，對(duì)于這種情況一般采取的方法就是更換新的油罐，可是這樣又會(huì)提高原油開(kāi)采的成本，而且也會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，所以最佳的方式就是采用有效的維修手段，熱噴涂技術(shù)就能有效的對(duì)油罐的外壁進(jìn)行噴涂，保證油罐的厚度恢復(fù)到原有的厚度，而且在外部也可以添加防腐類(lèi)的噴涂材料，更能增加油罐的使用壽命，油罐的厚度和耐腐蝕性能都有明顯的提高。在應(yīng)用熱噴涂技術(shù)的時(shí)候需要注意的是保證噴涂的均勻，嚴(yán)禁雜質(zhì)和氣泡，一般電弧噴涂技術(shù)、超音速火焰噴涂技術(shù)、火焰噴涂技術(shù)、等離子噴涂技術(shù)在不同類(lèi)型的油罐中可以有多種選擇，有針對(duì)性的解決石化類(lèi)機(jī)械設(shè)備的維修問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在機(jī)械設(shè)備使用的過(guò)程中，由于工作環(huán)境、工作時(shí)間、操作方法等多種因素的影響會(huì)出現(xiàn)磨損、腐蝕等問(wèn)題。機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題不及時(shí)維修會(huì)造成更為嚴(yán)重的損失，熱噴涂技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證是行之有效的維修手段，能有效的在機(jī)械設(shè)備損壞的表現(xiàn)形成致密的涂層，有效的保護(hù)機(jī)械設(shè)備不受二次損壞。熱噴涂技術(shù)在機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用可以包括多個(gè)方面，也能適用于多種材料，所以在應(yīng)用上更加普遍。

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