专利名称：十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法
技术领域：
本发明涉及一种在十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法。
背景技术：
热喷涂技术是细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态， 然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的过程。
热喷涂涂层的结构特点热喷涂涂层形成过程决定了涂层的结构特点，喷涂层是有无数变形颗粒互相交错呈波浪式堆叠一起的层状组织结构，涂层中颗粒与颗粒之间不可避免的存在一些孔隙和空洞，并伴有氧化夹杂物。涂层剖面结构的特点为1.呈层状；2.含有氧化物夹杂； 3.含有孔隙或气孔。
随着热喷涂技术的不断改进与完善,其应用领域不断拓展。随着当代节能减排政策的实施，热喷涂作为表面改性技术大大有利于产品在制作及后期修复中的资源节约，对国民经济的发展有着重要的作用。
十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用，同时调节气缸中的止点间隙。 压缩机中大量采用连杆小头放在十字头体内的闭式十字头，少数压缩机采用与叉形连杆相配的开式十字头。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。螺纹连接结构简单，易调节气缸中的止点间隙。但是调整时需转动活塞，且在十字头体上切削螺纹时，经多次拆装后极易磨损，不易保证精度要求。故这种结构常用于中、小型压缩机上。 不在十字头体上切削螺纹，而采用两螺母夹持固定的结构，可用于大、中型压缩机。联接器和法兰连接结构，使用可靠，调整方便，使活塞杆与十字头容易对中。但结构复杂笨重，多用在大型压缩机上。十字头与连杆的连接由十字头销来完成。
由于十字头的功能具有导向和调节气缸中止点间隙，在整套设备中十字头又比较小，容易更换。所以在设备的工艺制作中，要求十字头作为摩擦副来设计，即十字头的设计中表面硬度必须低于与十字头有摩擦的气缸的表面硬度。并且表面具有减摩性能等特性。
巴氏合金(Babbitt metal)，具有减摩特性的锡基和铅基轴承合金。由美国人巴比特发明而得名。因其呈白色，又称白合金，乌金。锡基巴氏合金固相点温度为240°C，液相点温度为370°C，其最高使用温度不得超过100°C，摩擦系数在有油时为O. 005，无油时为O.28。巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和压入性。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于利用热喷涂涂层的结构特点，提出一种减少涂层氧化物及夹杂，并利用涂层孔隙及空洞在摩擦中形成储油特点以减少摩擦系数，增强涂层的结合强度的十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法。
本发明的具体技术方案如下一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，该方法包括下列步骤(1)对十字头表面进行去污处理；(2)对去污后的十字头表面进行喷砂毛化处理；(3)对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层；(4)在打底层上热喷涂覆盖巴氏合金工作层。
进一步的，上述步骤(I)对十字头基体表面进行去污处理，使用有机溶剂进行擦拭。
进一步的，上述步骤(2)对去污后的十字头基体进行喷砂毛化处理，使用氧化铝刚玉砂，粒度为O. 5mnTl. 5mm,喷砂空气压力O. 6^0. 7Mpa ;喷砂毛化后粗糙度控制在 50 120um。
进一步的，上述步骤(3)对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层，使用电弧喷涂设备对毛化后的不锈钢表面使用镍铝合金丝打底，喷涂空气压力O. 6Mpa，打底层的厚度 O. 03^0. 08mm。
进一步的，上述步骤(4 )在打底层上热喷涂巴氏合金工作层，使用火焰线材喷涂设备在打底层上喷涂巴氏合金涂层，涂层厚度1. 2mm。
具体实施方式
实施例1一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，该方法包括下列步骤步骤(I)对十字头基体表面进行去污处理，使用有机溶剂进行擦拭。
步骤(2)对去污后的十字头基体进行喷砂毛化处理，使用氧化铝刚玉砂，粒度为O.5mnTl· 5mm,喷砂空气压力O. 6^0. 7Mpa。喷砂毛化后粗糙度控制在5(Tl20um。
步骤(3 )对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层，使用电弧喷涂设备对毛化后的不锈钢表面使用镍铝合金丝打底，喷涂空气压力O. 6Mpa，打底层的厚度O. 03、. 08mm。
步骤(4)在打底层上热喷涂巴氏合金工作层，使用火焰线材喷涂设备在打底层上喷涂巴氏合金涂层，涂层厚度1. 2mm。
喷涂参数丙烷压力0. 13 O. 15Mpa ；空气压力0. 5 O. 6Mpa ；喷涂角度:90±10° ；喷涂空气压力O. 6Mpa"0. 7Mpa ；
本发明技术效果1.用金相显微镜观测十字头表面巴氏合金涂层表面均布孔隙及空洞，对表面液体具有吸附及储存功能。使用染色法测试涂层孔隙率为7.6%。
2.结合强度按照ASTM 4541-2002测试，结合力为18Mpa。氧气压力0. 5 O. 6Mpa ； 送丝速度12 13转；喷涂距离:15(Tl80mm ； 喷涂线速度1米/秒。
3.在喷涂油封后的巴氏合金涂层摩擦系数低于十字头基体材料。
4.按照GB 231金属布氏硬度检测试验方法检测巴氏合金涂层硬度HBS 2 7，能够作为很好的摩擦副。
结论根据巴氏合金本身的特点，十字头表面热喷涂巴氏合金涂层能够很好的作为减摩涂层。在与气缸的配合下，能够储油、减小摩擦系数，硬度低于气缸材料，能够很好的作为摩擦副配合使用。
权利要求
1.一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，该方法包括下列步骤(1)对十字头表面进行去污处理；(2)对去污后的十字头表面进行喷砂毛化处理；(3)对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层；(4)在打底层上热喷涂覆盖巴氏合金工作层。
2.根据权利要求1所述的一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，其特征在于， 所述步骤(I)对十字头基体表面进行去污处理，使用有机溶剂进行擦拭。
3.根据权利要求1所述的一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，其特征在于，所述步骤(2)对去污后的十字头基体进行喷砂毛化处理，使用氧化铝刚玉砂，粒度为O.5mnTl· 5mm,喷砂空气压力O. 6^0. 7Mpa ;喷砂毛化后粗糙度在5(Tl20um。
4.根据权利要求1所述的一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，其特征在于， 所述步骤(3 )对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层，使用电弧喷涂设备对毛化后的不锈钢表面使用镍铝合金丝打底，喷涂空气压力O. 6Mpa，打底层的厚度O. 03、. 08mm。
5.根据权利要求1所述的一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，其特征在于， 所述步骤(4)在打底层上热喷涂巴氏合金工作层，使用火焰线材喷涂设备在打底层上喷涂巴氏合金涂层，涂层厚度1. 2mm。
全文摘要
本发明涉及一种十字头表面热喷涂巴氏合金涂层的方法，该方法包括下列步骤(1)对十字头表面进行去污处理；(2)对去污后的十字头表面进行喷砂毛化处理；(3) 对毛化后的表面热喷涂镍铝打底层；(4)在打底层上热喷涂覆盖巴氏合金工作层。 根据巴氏合金本身的特点，十字头表面热喷涂巴氏合金涂层能够很好的作为减摩涂层。在与气缸的配合下，能够储油、减小摩擦系数，硬度低于气缸材料，能够很好的作为摩擦副配合使用。
文档编号C23C4/08GK103014589SQ20111028741
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者赵华明, 徐文华, 王耀昇, 张铭 申请人:上海大豪纳米材料喷涂有限公司