專(zhuān)利名稱(chēng)：軸承表面防腐蝕處理工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種表面處理技術(shù)在軸承防腐蝕中的應(yīng)用，主要涉及一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料和設(shè)備以及機(jī)械零部件的使用性能和要求也越來(lái)越高。軸承工作的環(huán)境日趨多元化，越來(lái)越多特殊要求的軸承應(yīng)允而生。很多行業(yè)要求軸承在暴露的環(huán)境下工作，例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、港口機(jī)械、石油鉆機(jī)、雷達(dá)等專(zhuān)用軸承。因此就需要軸承具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等多種功能，以延長(zhǎng)軸承的使用壽命。以往軸承為了防止腐蝕，往往采用磷化、電鍍、法蘭、刷漆等工藝，其工藝復(fù)雜且防腐蝕性能差。
要使軸承具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等功能，需要對(duì)軸承進(jìn)行特殊的表面處理，即在軸承表面上，制造一個(gè)特殊的工作表面，我們把這種特殊的工作表面叫做涂層，采用熱噴涂方法可以有效滿(mǎn)足上述要求。熱噴涂是以某種形式的熱源將噴涂材料加熱，受熱的材料形成熔融或半熔融狀態(tài)的微粒，這些微粒以一定的速度沖擊并沉積在基體表面上，形成具有一定特性的噴涂層。熱噴涂涂層將大大增加工件的工作性能及使用壽命，給現(xiàn)有的工件以增值的效益。
熱噴涂材料是熱噴涂技術(shù)的重要組成部分。它與熱噴涂工藝及熱噴涂設(shè)備共同構(gòu)成熱噴涂技術(shù)的主體。噴涂材料有粉、線(xiàn)、帶和棒等不同形態(tài)，涂層的材料的選擇既可以使金屬、塑料，也可以是幾種材料的混合體以達(dá)到一系列的規(guī)定的物理參數(shù)。而不同的噴涂材料也可以選用相應(yīng)的噴涂工藝進(jìn)行作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法，使經(jīng)過(guò)防腐蝕處理的軸承具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化等功能，從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命。
本發(fā)明的目的可采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)先對(duì)軸承基體表面進(jìn)行清洗，然后噴砂處理，再利用高速氧—燃?xì)鈬姌尰蚪z材電弧噴槍在軸承表面上噴涂一層金屬層，之后除去噴涂層表面附著的顆粒，最后用有機(jī)涂料對(duì)噴涂層進(jìn)行封閉處理。
上述工藝方法的具體實(shí)施步驟為1.對(duì)軸承基體表面進(jìn)行清洗。其目的主要是除油。由于軸承在機(jī)械加工中會(huì)有加工用油浸潤(rùn)在基體中，而油脂的存在會(huì)嚴(yán)重影響噴涂質(zhì)量，因此，本發(fā)明采用溶劑油對(duì)基體進(jìn)行清洗。對(duì)于難以清洗的重油污，則采用松香進(jìn)行熱清洗，直到用餐巾紙進(jìn)行粘試檢查無(wú)油物為止。
2.基體表面的噴砂處理用空氣壓縮機(jī)將適當(dāng)?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀(guān)和均勻的輪廓形貌，達(dá)到完全清潔和粗糙，即表面清潔度和粗糙度等級(jí)達(dá)到Sa 3級(jí)。噴砂用磨料選用粒度為0.5～1.5mm的冷硬低磷鑄鐵砂或剛玉砂。壓縮空氣壓力為0.63～0.77MPa。
3.在噴砂處理后對(duì)基體表面進(jìn)行金屬層的熱噴涂施工噴涂設(shè)備采用高速氧—燃?xì)鈬姌尰蚪z材電弧噴槍?zhuān)饘俳z采用純鋁、純鋅、鋁合金絲、鋅合金絲或鋅鋁合金絲，其直徑在φ1.0～3.0mm之間，噴涂之前應(yīng)對(duì)金屬絲進(jìn)行處理，除去表面的油污及污物。涂層厚度不低于0.2mm。
a.采用高速氧—燃?xì)鈬姌尰鹧鎳娡?。氣體壓力為氧氣0.3～0.6MPa，燃?xì)?乙炔)0.05～0.1MPa，壓縮空氣0.5～0.6MPa。
b.采用絲材電弧噴槍噴涂。工作電壓22～44V，壓縮空氣壓力為0.5～0.7MPa。
上述的金屬材料中鋁應(yīng)符合GB/T 3190-1996中的1060的質(zhì)量要求，Al≥99.6％；鋅應(yīng)符合GB/T 470-1997中的Zn99.99的質(zhì)量要求，Zn≥99.99％；鋁合金中鋁的成分應(yīng)符合GB/T 3190-1996中的1070A的質(zhì)量要求，即Al≥99.7％；鋁合金可以使用GB/T 3190-1996中的5A05，即含5％Mg的鋁合金。
鋅合金中鋅的成分應(yīng)符合GB/T 470-1997中的Zn99.99的質(zhì)量要求，即Zn≥99.99％；合金中金屬的允許偏差量為規(guī)定值的±1％。
也可選用不同比例的鋅鋁合金，例如87％Zn-13％Al到65％Zn-35％Al(典型的鋅鋁合金是85％Zn-15％Al)。
4.除去噴涂層表面附著的顆?？刹捎靡话愕氖謩?dòng)砂輪機(jī)或砂布進(jìn)行處理，并用壓縮空氣吹干凈。
5.涂層的封閉處理對(duì)金屬涂層進(jìn)行封孔處理，其目的是盡可能地將涂層孔隙堵住，并填平其凹坑，以延長(zhǎng)涂層的使用壽命。本發(fā)明采用的是用有機(jī)涂料對(duì)涂層進(jìn)行封閉處理。涂料為環(huán)氧富鋅底漆、氯化橡膠漆或聚胺酯漆，采用噴涂或刷涂工藝。具體實(shí)施為先噴(或刷)一遍環(huán)氧富鋅底漆，再?lài)?或刷)一遍(或兩遍)氯化橡膠漆或一遍聚胺酯面漆。該有機(jī)漆的組合具有良好的防腐蝕作用及良好的抗紫外線(xiàn)功能，可以使涂層在大氣暴露中防護(hù)20年以上。
本發(fā)明所采用的軸承防腐技術(shù)，是在軸承的非工作面上采用熱噴涂金屬并輔以涂料保護(hù)的方法進(jìn)行防腐。主要用于工作在暴露環(huán)境中的軸承，如在大氣暴露環(huán)境中工作的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸承、港口機(jī)械軸承、海上石油鉆機(jī)軸承、雷達(dá)軸承等。由于軸承的表面防腐為局部防腐，噴涂時(shí)需用擋板對(duì)非噴涂表面進(jìn)行防護(hù)，尤其是滾道、齒面、安裝孔、密封圈等部位應(yīng)覆蓋保護(hù)好。該表面防腐蝕處理工藝的運(yùn)用為軸承的工作環(huán)境開(kāi)辟了新的空間，極大地提高了軸承的使用壽命。經(jīng)本發(fā)明工藝處理過(guò)的軸承具有良好的防腐蝕作用及良好的抗紫外線(xiàn)功能，可以使涂層在大氣暴露中防護(hù)20年以上。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明對(duì)軸承表面進(jìn)行防腐蝕處理的工藝步驟為(1)采用溶劑油對(duì)軸承基體進(jìn)行清洗，并用餐巾紙進(jìn)行粘試檢查。
(2)基體表面的噴砂處理軸承基體被清洗后，用空氣壓縮機(jī)將適當(dāng)?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀(guān)和均勻的輪廓形貌，達(dá)到完全清潔和粗糙。噴砂用磨料選用粒度為0.5mm的冷硬低磷鑄鐵砂，壓縮空氣壓力為0.65MPa。非防腐面采用擋板進(jìn)行防護(hù)。
(3)對(duì)基體表面進(jìn)行金屬層的熱噴涂施工噴涂設(shè)備采用高速氧一燃?xì)鈬姌尭咚倩鹧鎳娡?，氣體壓力為氧氣0.3MPa，乙炔0.07MPa，壓縮空氣0.5MPa。金屬絲采用純鋁，其質(zhì)量符合GB/T 3190-1996中1060的要求，Al≥99.6％，直徑為φ2.0mm。噴涂之前對(duì)金屬絲進(jìn)行處理，除去表面的油污及污物。涂層厚度0.25mm。非防腐面采用擋板進(jìn)行防護(hù)。
(4)除去噴涂層表面附著的顆粒采用手動(dòng)砂輪機(jī)或砂布進(jìn)行處理，并用壓縮空氣將噴涂層表面吹干凈。
(5)涂層的封閉處理先噴一遍環(huán)氧富鋅底漆，再?lài)妰杀槁然鹉z漆。非防腐面采用專(zhuān)用的擋板進(jìn)行防護(hù)。
實(shí)施例2本發(fā)明對(duì)軸承表面進(jìn)行防腐蝕處理的工藝步驟為(1)采用溶劑油對(duì)軸承基體進(jìn)行清洗，并用餐巾紙進(jìn)行粘試檢查。
(2)基體表面的噴砂處理用空氣壓縮機(jī)將適當(dāng)?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀(guān)和均勻的輪廓形貌，達(dá)到完全清潔和粗糙。噴砂用磨料選用粒度為1.0mm的冷硬低磷鑄鐵砂。壓縮空氣壓力為0.7MPa。非防腐面采用擋板進(jìn)行防護(hù)。
(3)對(duì)基體表面進(jìn)行金屬層的熱噴涂施工采用高速氧—燃?xì)鈬姌尭咚倩鹧鎳娡?。采用?.0mm的純鋅絲材，其質(zhì)量符合GB/T 470-1997中Zn99.99的要求。氣體壓力為氧氣0.45MPa，乙炔0.08MPa，壓縮空氣0.55MPa。涂層厚度為0.3mm。非防腐面采用擋板進(jìn)行防護(hù)。
(4)除去噴涂層表面附著的顆粒采用手動(dòng)砂輪機(jī)或砂布進(jìn)行處理，并用壓縮空氣將噴涂層表面吹干凈。
(5)涂層的封閉處理先刷一遍環(huán)氧富鋅底漆，再刷一遍聚胺酯面漆。
實(shí)施例3本發(fā)明對(duì)軸承表面進(jìn)行防腐蝕處理的工藝步驟為
(1)采用溶劑油對(duì)軸承基體進(jìn)行清洗，并用餐巾紙進(jìn)行粘試檢查。
(2)基體表面的噴砂處理用空氣壓縮機(jī)將適當(dāng)?shù)哪チ线B續(xù)噴射到工件表面以充分除銹、清理和粗化，直至呈現(xiàn)出金屬本色的外觀(guān)和均勻的輪廓形貌，達(dá)到完全清潔和粗糙。噴砂用磨料選用粒度為1.0mm的剛玉砂。壓縮空氣壓力為0.7MPa。非防腐面采用擋板進(jìn)行防護(hù)。
(3)對(duì)基體表面進(jìn)行金屬層的熱噴涂施工采用絲材電弧噴槍噴涂，絲材直徑為φ2.0mm鋅鋁合金(85％Zn-15％Al)，工作電壓22～44V，壓縮空氣壓力為0.6MPa。非防腐面采用擋板進(jìn)行防護(hù)。
(4)除去噴涂層表面附著的顆粒采用手動(dòng)砂輪機(jī)或砂布進(jìn)行處理，并用壓縮空氣將噴涂層表面吹干凈。
(5)涂層的封閉處理先噴一遍環(huán)氧富鋅底漆，再?lài)娨槐榫郯孵ッ嫫帷７欠栏娌捎脤?zhuān)用的擋板進(jìn)行防護(hù)。
由于熱噴涂技術(shù)已為成熟技術(shù)，因此上述實(shí)施例對(duì)噴涂工藝敘述略為簡(jiǎn)單。但在軸承中的應(yīng)用仍為新技術(shù)。由于軸承的表面噴涂為局部噴涂，噴涂時(shí)需用專(zhuān)用的擋板進(jìn)行防護(hù)，尤其是滾道、齒面、安裝孔、密封圈等部位應(yīng)覆蓋保護(hù)好，難度相對(duì)較大。
上述實(shí)施例中，噴砂處理后應(yīng)盡快噴涂，其間隔時(shí)間越短越好，最好在4小時(shí)內(nèi)施工，潮濕或鹽霧氣氛下不可超過(guò)2小時(shí)。噴砂后，由于停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或其它原因，致使基體表面質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響噴涂質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新做噴砂處理。
上述實(shí)施例中，噴涂施工必須在如下條件下實(shí)施環(huán)境溫度高于5℃或基體金屬的溫度至少比大氣露點(diǎn)高3℃，在雨天、潮濕或含鹽霧的氣氛中，噴涂操作必須在室內(nèi)或工棚中進(jìn)行。若噴涂時(shí)發(fā)現(xiàn)涂層外觀(guān)有明顯的缺陷應(yīng)立即停止噴涂，對(duì)于缺陷部位必須重新進(jìn)行噴砂處理。
權(quán)利要求
1.一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法，其特征在于其包括以下步驟首先對(duì)軸承的基體表面進(jìn)行清洗，對(duì)清洗干凈的基體表面進(jìn)行噴砂處理，然后利用噴涂設(shè)備在噴砂處理過(guò)的軸承表面上噴涂一層金屬層，并除去表面附著的顆粒，最后用有機(jī)涂料對(duì)噴涂層進(jìn)行封閉處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝方法，其特征在于采用溶劑油對(duì)基體進(jìn)行清洗，并對(duì)重油污采用松香進(jìn)行熱清洗，直到用餐巾紙進(jìn)行粘試檢查無(wú)油物為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝，其特征在于噴涂金屬采用的是絲材純鋁、純鋅、鋁合金絲、鋅合金絲或鋅鋁合金絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝，其特征在于采用有機(jī)涂層對(duì)金屬涂層進(jìn)行封閉處理，采用的涂層材料為環(huán)氧富鋅底漆、氯化橡膠漆或聚胺酯面漆，具體步驟為先噴(或刷)一遍環(huán)氧富鋅底漆，再?lài)?或刷)一遍(或兩道)氯化橡膠漆或一遍聚胺酯面漆。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面防腐蝕處理工藝，其特征在于噴涂時(shí)用擋板對(duì)非噴涂表面進(jìn)行防護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種軸承表面防腐蝕處理工藝方法，它是在軸承的非工作面上采用熱噴涂金屬并輔以涂料保護(hù)的方法進(jìn)行防腐，其包括以下步驟首先對(duì)軸承的基體表面進(jìn)行清洗，然后對(duì)清洗干凈的基體表面進(jìn)行噴砂處理，利用高速氧—燃?xì)鈬姌尰蚪z材電弧噴槍噴涂設(shè)備在噴砂處理過(guò)的軸承表面上噴涂一層金屬層，用手動(dòng)砂輪機(jī)或砂布除去噴涂層表面附著的顆粒并用壓縮空氣吹干凈，最后用有機(jī)涂料對(duì)噴涂層進(jìn)行封閉處理。本發(fā)明主要用于工作在暴露環(huán)境中的軸承，其為軸承的工作環(huán)境開(kāi)辟了新的空間，極大地提高了軸承的使用壽命。經(jīng)本發(fā)明工藝處理過(guò)的軸承具有良好的防腐蝕作用及良好的抗紫外線(xiàn)功能，可以使涂層在大氣暴露中防護(hù)20年以上。
文檔編號(hào)C23F15/00GK1763248SQ20041006058
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者王景夏, 王衛(wèi)東, 王黎峰, 張保晨, 周凱, 鄒燕珍, 馬新志, 謝興會(huì) 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)軸承集團(tuán)有限公司