专利名称：一种提高内花键涂层粘结强度的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高内花键涂层粘结强度的方法。属于汽车零部件加工。
背景技术：
众所周知，卡车传动轴滑动节由外花键轴和内花键套管两部分配合而成，承担卡车动力从变速箱传递到后桥的任务。
外花键轴国内主要采用铣削加工而成的花键，质量较差；国外采用轧制而成的花键，质量较高。
内花键套管国内外都是采用拉削加工方式，但同国外相同的零件相比，国内质量控制相对较差。
在80年代期间，国外的卡车传动轴滑动节加工质量相对较高，因此滑动时的阻力相对较小，容易进行动平衡，汽车行驶时的噪音较低；而国产的卡车传动轴滑动节滑动时的阻力明显相对较大，不容易动平衡，噪音较高。
进入90年代后期，国外生产的高技术含量的卡车上，把卡车传动轴滑动节的花键套管或花键轴上涂敷一层高分子材料的涂层，其目的是使卡车行驶时噪音更低，舒适性更强，滑动节的寿命更长。相比国内的卡车滑动节的花键套管或花键轴的加工质量没有大的改进，而卡车吨位越来越大，超载能力越来越强，由此造成卡车滑动节的故障率越来越高，不仅是滑动节本身的损坏，有时是扭转时滑动阻力太大，致使滑动节的底盘悬架断裂、变速箱或后桥的壳体顶坏，给用户造成经济损失，给生产厂造成经济和信誉的损失。因此，此质量问题成为制约卡车质量改进的难题之一。
为了提高国产卡车的质量水平，消除已存在的质量问题，缩小同进口卡车的质量差距，开展滑动节的花键套管或花键轴的涂敷工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高内花键涂层粘结强度的方法，在这对摩擦副表面涂敷高分子的润滑涂层，提高了涂层的抗压强度和抗拉强度，延长涂敷后的滑动节的使用寿命。在抛丸后就可以使粘结强度提高30％以上。可使涂层对金属的粘结强度相对于不采取任何前处理措施的涂层粘结强度提高约8～10倍以上，保证涂层的使用寿命。
本发明的技术方案是这样实现的一种提高内花键涂层粘结强度的方法，其加工步骤是(1)把脱脂后的零件进行抛丸，采用粒度为φ0.5～1.0mm钢丝丸进行时间为2～3min的抛丸，在零件表面形成约95％抛面覆盖率。(2)进行磷酸化处理，抛丸后采用3～6％的工业磷酸，在温度为40～60℃时，反应10～15min，使表面再进行充分毛化，即在抛丸产生粗大的坑点的基础上依靠磷酸的可控制腐蚀作用，在零件表面上产生数目更多的微坑点，使毛化效果更好。(3)然后进行加热喷涂，对喷涂保温流平后仍处于较高温度的零件迅速在温度为10～25℃的冷水中冷却。
本发明的积极效果在于提高了涂层的抗压强度和抗拉强度，延长涂敷后的滑动节的使用寿命。把一组试验金属样片制成试验样件，在专用的非金属材料拉力试验机上进行拉裂试验，试验结果如表1所示。
表1.不同前处理的样件拉裂试验结果
具体实施例方式实施例1汽车传动轴内花键套管涂敷前的表面粗糙度工艺标准值限定为Ra≤1.60μm，特别是新更换或校准后的拉刀，加工出来的套管内壁粗糙度更低，对于要在这种表面上涂敷粘结一层高分子涂层来讲，这种表面似乎太光滑，容易使涂层脱落。首先把脱脂后的零件进行抛丸，采用粒度为φ0.5mm钢丝丸进行时间为2min的抛丸，在零件表面形成约95％抛面覆盖率。其次再进行磷酸化处理，抛丸后采用3％的工业磷酸，在温度为40℃时，反应10min，使表面再进行充分毛化，即在抛丸产生粗大的坑点的基础上依靠磷酸的可控制腐蚀作用，在零件表面上产生数目更多的微坑点，使毛化效果更好。之后在零件涂敷后的热态条件下，例如在250℃时，零件表层的高分子膜仍然呈现熔融状态，迅速在温度为10℃的冷水中冷却，使零件表面膜的最外层最先被冷却凝固，该最先凝固的表层对下面的还没来得及凝固的液膜产生较大的压应力，在金属表面的微隙中扩展渗透更好，增加同金属的粘结强度，并促使下面的涂层在凝固时也更致密，由此直接提高了该涂层的抗拉和抗压强度。
实施例2将脱脂后的零件进行抛丸，采用粒度为φ1.0mm钢丝丸进行时间为3min的抛丸，在零件表面形成约95％抛面覆盖率。其次再进行磷酸化处理，抛丸后采用6％的工业磷酸，在温度为40℃时，反应15min，使表面再进行充分毛化，即在抛丸产生粗大的坑点的基础上依靠磷酸的可控制腐蚀作用，在零件表面上产生数目更多的微坑点，使毛化效果更好。之后在零件涂敷后的热态条件下，例如在260℃时，零件表层的高分子膜仍然呈现熔融状态，迅速在温度为25℃的冷水中冷却，使零件表面膜的最外层最先被冷却凝固，该最先凝固的表层对下面的还没来得及凝固的液膜产生较大的压应力，在金属表面的微隙中扩展渗透更好，增加同金属的粘结强度，并促使下面的涂层在凝固时也更致密，由此直接提高了该涂层的抗拉和抗压强度。
权利要求
1一种提高内花键涂层粘结强度的方法，其特征在于其工艺步骤为(1)把脱脂后的零件进行抛丸，采用粒度为φ0.5～1.0mm钢丝丸进行时间为2～3min的抛丸；(2)进行磷酸化处理，抛丸后采用3～6％的工业磷酸，在温度为40～60℃时，反应10～15min，使表面再进行充分毛化；(3)然后进行加热喷涂，对喷涂保温流平后仍处于较高温度的零件迅速在温度为10～25℃的冷水中冷却。
全文摘要
本发明涉及一种提高内花键涂层粘结强度的方法。把脱脂后的零件经过喷丸和磷酸化处理，然后进行加热喷涂，对喷涂流平后处于较高温度的零件立即进行急冷，从而使涂层对金属的粘结强度提高，并提高了涂层的抗压强度和抗拉强度，延长涂敷后的滑动节的使用寿命。
文档编号B05D1/08GK1490088SQ03127700
公开日2004年4月21日 申请日期2003年8月20日 优先权日2003年8月20日
发明者张克金, 吴涛, 宋华, 潘艳春, 李菁华, 张澍, 单忠辉, 杨青华, 高宏伟, 高成勇, 王路路 申请人:中国第一汽车集团公司