一种废旧的回转形体零件的外表面再制造修复工艺的制作方法

本发明属于废旧零部件修复再利用技术领域，具体涉及一种废旧的回转形体零件的外表面再制造修复工艺。

背景技术：

再制造修复技术即让旧的机器设备零件焕发新生的过程，它是基于原有损伤零件进行再一次制造，制作完成后的产品不论从哪个方面来看都不亚于新品。与重新制造新的产品相比，再制造产品可以很大的节省产品成本，具有很强的经济适应性，并且再制造产品几乎不会产生废物，减少了资源浪费，发展前景广阔。

机械加工以及工程机械使用得环境一般比较恶劣，这样会对设备零件造成很大的损伤。对于损坏的零件，传统做法一般直接换上新的零件，但是在恶劣的工作环境中零件的损害周期都很短，频繁更换新零件不仅仅会增加经济成本，另外换下来的旧零件也会造成很大的浪费，增加对环境的污染。于是在工程中采用再制造技术，可以有效避免这一情况的发生，以达成节约经济成本，减少浪费，保护环境的目标。

特别是回转形体的零件，例如液压缸中的活塞杆，当其在工作时，如果有外部颗粒进入其中缝隙将会大大增加活塞杆的磨损。对于这样零件的损伤修复目前主要采用三种方式进行修复：（1）表面二次电镀；（2）局部电刷镀；（3）激光熔覆。表面点刷镀就目前来看用的也是比较广泛，因为其易于操作，且所镀铬层质量高，但是其问题也是极大的，首先含铬的废物是致癌的，是国家严格控制的排放物，对环境污染极大。另外使用过程中也会出现起皮、鼓包现象，影响零件的使用。局部电刷镀只适应于零件表面局部的修复，对于大型回转体零件的修复效果有限。激光熔覆是近几年发展起来的技术，其特点是其硬度大于电镀铬，并且能与基体进行很好的结合。其缺点是成本过高，若是用于大型回转体零件的修复，其成本甚至高过零件本身价格。另外若是进行多次修复其熔覆时间也要同样倍数增加。

热喷涂同样作为表面强化技术，利用现有的超音速喷涂方式可以使零件表面达到各种硬度强度的要求，也是一种修复零件的关键技术。采用wc-co系列材料作为喷涂材料，不会对环境造成污染，满足了环保的要求。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种废旧的回转形体零件的外表面再制造修复工艺，利用超音速喷涂技术对废旧的回转形体零件进行修复，达到材料的强度和硬度要求，并且不会产生污染，满足环保要求。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种废旧的回转形体零件的外表面再制造修复工艺，包括以下步骤：

一、将废旧的回转形体零件固定于车床上，车削去除表面损坏层，去除深度根据去除表面损坏层最小去除量来控制车削深度；

二、对去除损坏层后的零件表面进行喷砂处理；

三、将喷砂处理后的零件进行预热处理；

四、将预热后的零件固定于超音速喷涂装置上进行喷涂修复；

五、零件冷却至室温后利用车床与抛光机器再一步处理零件表面尺寸和粗糙度；

六、利用感应重熔技术使零件表面涂层与基体形成冶金结合；

七、将重熔处理后的零件冷却至室温，完成对回转形体零件的再制造修复。

优选地，步骤二中还包括喷砂后采用同样强度气压进行表面清理。

进一步地，步骤四中超音速喷涂装置包括喷枪、螺杆步进机构和零件安装平台，所述喷枪固定在喷枪转载台的滑台上，所述喷枪与材料输送机构相连接，所述喷枪转载台套装在螺杆步进机构上放置在热喷涂工作台内，螺杆步进机构的两端活动支持在热喷涂工作台上；所述零件安装平台的一端安装有卡盘，所述零件安装平台的另一端活动连接有顶针预紧装置，回转形体零件装夹在所述卡盘和所述顶针预紧装置之间。

优选地，所述喷枪转载台为工字型结构件，所述滑台位于喷枪转载台的上侧面，滑台为t型结构槽，滑台较小的一端朝外侧设置，所述喷枪的底座卡装在所述滑台内。

优选地，所述顶针预紧装置包括三角座和顶针，顶针固定在三角座的顶部，所述零件安装平台沿着卡盘的轴向设有t型槽，t型槽的较小的一端朝外侧设置，所述t型槽的中部设有沿着所述t型槽方向的导向条，所述三角座的中部设有与所述导向条相匹配的导向槽；所述三角座卡装在所述t型槽内。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本方法经济性强，采用wc-co系列材料，涂层表面硬度高，不会产生废气废料，对环境产生污染。由热喷涂控制柜可以更好的控制喷料距离与时间，实现自动化的修复。

附图说明

图1为本发明工艺布置结构图；

图2为本发明喷枪结构示意图；

图3为本发明喷枪装载台结构示意图；

图4为本发明螺杆步进机构结构示意图；

图5为本发明顶针预紧装置结构示意图；

图6为本发明卡盘结构示意图；

图7为本发明零件安装平台结构示意图；

图8为本发明热喷涂控制柜结构示意图；

图9为本发明安装控制台结构示意图；

图中，1、喷枪，2、喷枪转载台，3、螺杆步进机构，4、材料输送机构，5、滑台，6、零件安装平台，6-1、t型槽，6-2、导向条，7、热喷涂工作台，8、顶针预紧装置，8-1、三角座，8-2、顶针，8-3、导向槽，9、卡盘，10、安装控制台，11、热喷涂控制柜，12、电源箱。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图9所示，超音速喷涂装置包括喷枪1、螺杆步进机构3和零件安装平台6，所述喷枪1固定在喷枪转载台2的滑台5上，所述喷枪1与材料输送机构4相连接，所述喷枪1与所述材料输送机构4由热喷涂控制柜11控制，所述喷枪转载台2套装在螺杆步进机构3上放置在热喷涂工作台7内，螺杆步进机构3的两端活动支持在热喷涂工作台7上，螺杆步进机构3的一端由电机控制转动，控制螺杆步进机构3转动的电机由安装控制台10控制，所述喷枪装载台2底部有螺纹孔与螺杆步进机构3的传动螺纹部相配合作水平直线运动，通过旋转螺杆步进机构3来调节喷枪1相对零件的轴向位置，对零件不同的位置进行喷涂；所述零件安装平台6的一端安装有卡盘9，卡盘9由电机带动转动，所述零件安装平台6的另一端活动连接有顶针预紧装置8，回转形体零件装夹在所述卡盘9和所述顶针预紧装置8之间。上述所有电机的动作均由电源箱11提供电力。

作为本实施例的优选，所述喷枪转载台2为工字型结构件，所述滑台5位于喷枪转载台2的上侧面，滑台5为t型结构槽，滑台5较小的一端朝外侧设置，所述喷枪1的底座卡装在所述滑台5内。喷枪1可在滑台5上前后移动，进而控制喷涂距离。

作为本实施例的优选，所述顶针预紧装置8包括三角座8-1和顶针8-2，顶针8-2固定在三角座8-1的顶部，所述零件安装平台6沿着卡盘9的轴向设有t型槽6-1，t型槽6-1的较小的一端朝外侧设置，所述t型槽6-1的中部设有沿着所述t型槽6-1方向的导向条6-2，所述三角座8-1的中部设有与所述导向条6-2相匹配的导向槽8-3；所述三角座8-1卡装在所述t型槽6-1内，三角座8-1的中部为留有中空结构，中空结构设有竖直贯穿的螺纹孔，通过拧紧螺钉将三角座8-1与零件安装平台6进行紧固，通过移动三角座8-1来调节顶针8-2与卡盘9间的距离，进而实现对不同长度的零件进行装夹。

一种废旧的回转形体零件的外表面再制造修复工艺，包括以下步骤：

一、将废旧的回转形体零件固定于车床上，车削去除表面损坏层，去除深度根据去除表面损坏层最小去除量来控制车削深度；

二、对去除损坏层后的零件表面进行喷砂处理；喷砂后采用同样强度气压进行表面清理。

三、将喷砂处理后的零件进行预热处理；

四、将预热后的零件固定于超音速喷涂装置上进行喷涂修复；

五、零件冷却至室温后利用车床与抛光机器再一步处理零件表面尺寸和粗糙度；

六、利用感应重熔技术使零件表面涂层与基体形成冶金结合；

七、将重熔处理后的零件冷却至室温，完成对回转形体零件的再制造修复。

本发明采用超音速喷涂工艺，相较于传统的修复工艺，具有更好的经济适用性和市场价值，并且兼顾环保。因此本发明所述工艺流程可替代现有的修复技术。